一种多路输出无人机电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多路输出无人机电源，包括电能输入模块、电能转换模块、电能控制模块以及至少两路电能输出模块，电能输入模块和电能控制模块分别与电能转换模块相连，电能输出模块包括主路电能输出模块和辅路电能输出模块，主路电能输出模块与多绕组变压器的其中一路副边绕组的输出端相连，辅路电能输出模块通过调整模块与多绕组变压器的其中另一路副边绕组的输出端相连。本实用新型专利技术采用变压器多副边绕组的多副边绕组多路输出变换器的方法对无人机的舵机和其他负载提供稳定输出的电能，使无人机电源的可靠性得到了保证。

A Multiplex Output Power Supply for UAV

【技术实现步骤摘要】
一种多路输出无人机电源
本技术涉及电源电路领域，特别涉及到一种能提供多路稳定输出的无人机直流开关电源。
技术介绍
目前在无人机电源系统中，无人机电源基本上以混合体系居多，比如太阳能+锂离子电池、锂硫电池或燃料电池、发动机+蓄电池等，而小型无人机则以单独锂离子电池或燃料电池居多。现有无人机电源系统中，多采用锂离子电池或燃料电池给各个负载单独供电的方法，这种方法所用电源模块多，不仅导致无人机供电系统的体积和质量很大，而且操作起来比较繁琐，增加了运行成本，对无人机的续航能力造成了一定影响。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种多路输出无人机电源，以解决上述问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种多路输出无人机电源，包括电能输入模块、电能转换模块、电能控制模块以及至少两路电能输出模块，电能输入模块和电能控制模块分别与电能转换模块相连，所述电能转换模块包括用于将输入电能转换为多个支路输出的多绕组变压器，电能输出模块包括主路电能输出模块和辅路电能输出模块，主路电能输出模块与多绕组变压器的其中一路副边绕组的输出端相连，辅路电能输出模块通过调整模块与多绕组变压器的其中另一路副边绕组的输出端相连，调整模块用于实现辅路电能输出模块的稳定电能输出。进一步的，还包括磁复位模块，磁复位模块包括辅助开关管Q2和箝位电容Cc，所述电能控制模块包括主开关管Q1，多绕组变压器的原边绕组的同名端与电能输入模块的正极相连，多绕组变压器的原边绕组的非同名端分别与箝位电容Cc的一端以及主开关管Q1的漏极相连，箝位电容Cc的另一端与辅助开关管Q2的漏极相连，主开关管Q1的源极以及辅助开关管Q2的源极均与电能输入模块的负极相连。进一步的，所述主路电能输出模块包括开关管Q31、开关管Q41、电感L1、电容C1和电阻R1，所述电感L1的一端与开关管Q41的漏极、开关管Q31的栅极以及多绕组变压器的其中一路副边绕组的同名端相连，该路副边绕组的非同名端与开关管Q41的栅极以及开关管Q31的漏极相连，电感L1的另一端与电容C1的一端以及电阻R1的一端相连，电容C1的另一端以及电阻R1的另一端均与开关管Q41的源极以及开关管Q31的源极相连。进一步的，所述主路电能输出模块还包括主路反馈电路，主路反馈电路包括光耦PC817、电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc、电阻Rd、电阻Re、电容Ca、电容Cb以及稳压器TL431，所述光耦PC817的输入正极分别与电阻Rc的一端以及电阻Rd的一端相连，光耦PC817的输入负极分别与电阻Rd的另一端、电容Ca的一端、电容Cb的一端以及稳压器TL431的正极相连；电阻Rc的另一端与电阻Ra的一端相连后与电阻R1和电感L1的连接端相连，电容Cb的另一端与电阻Re的一端相连，电阻Ra的另一端、电容Ca的另一端、电阻Re的另一端以及电阻Rb的一端均与稳压器TL431的参考极相连，稳压器TL431的负极以及电阻Rb的另一端均接地DGND；光耦PC817的输出发射极接地DGND，光耦PC817的输出集电极通过控制芯片接电能控制模块的主开关管Q1。进一步的，所述辅路电能输出模块包括开关管Q32、开关管Q42、电感L2、电容C2和电阻R2，调整模块包括磁放大器SR，所述电感L2的一端与开关管Q42的漏极以及磁放大器SR的负极相连，磁放大器SR的正极与开关管Q32的栅极以及多绕组变压器的其中一路副边绕组的一端相连，该路副边绕组的另一端与开关管Q42的栅极以及开关管Q32的漏极相连，电感L2的另一端与电容C2的一端以及电阻R2的一端相连，电容C2的另一端以及电阻R2的另一端均与开关管Q42的源极以及开关管Q32的源极相连。进一步的，所述辅路电能输出模块还包括辅路反馈电路，辅路反馈电路将辅路电能输出模块的输出反馈至磁放大器SR的负极用于实现电流的磁复位。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本技术采用变压器多副边绕组的多副边绕组多路输出变换器的方法对无人机的舵机和其他负载提供稳定输出的电能，有效解决了传统无人机电源采用多个锂离子电池组给各个负载单独供电而造成的无人机电源模块多、体积大、效率低的问题。尤其是采用反馈闭环控制技术，能够使功率变压器副边输出两路稳定的电能，使无人机电源的可靠性得到了保证。附图说明图1为本技术所述的多路输出无人机电源的原理图。图2为本技术所述的多路输出无人机电源的局部结构示意图。图3为本技术所述的主路反馈电路的结构示意图。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。参见图1～图3，本技术所述的一种多路输出无人机电源，包括电能输入模块、电能转换模块、电能控制模块以及至少两路电能输出模块。电能输入模块和电能控制模块分别与电能转换模块相连。电能转换模块包括用于将输入电能转换为多个支路输出的多绕组变压器。电能输出模块包括主路电能输出模块和辅路电能输出模块，主路电能输出模块与多绕组变压器的其中一路副边绕组的输出端相连。辅路电能输出模块通过调整模块与多绕组变压器的其中另一路副边绕组的输出端相连。调整模块用于实现辅路电能输出模块的稳定电能输出。还包括磁复位模块，磁复位模块包括辅助开关管Q2和箝位电容Cc。电能控制模块包括主开关管Q1，多绕组变压器的原边绕组的同名端与电能输入模块的正极相连。电能输入模块采用功率恒定的直流电源，为整个电路提供电能。多绕组变压器的原边绕组的非同名端分别与箝位电容Cc的一端以及主开关管Q1的漏极相连。箝位电容Cc的另一端与辅助开关管Q2的漏极相连。主开关管Q1的源极以及辅助开关管Q2的源极均与电能输入模块的负极相连。主路电能输出模块包括开关管Q31、开关管Q41、电感L1、电容C1和电阻R1。电感L1的一端与开关管Q41的漏极、开关管Q31的栅极以及多绕组变压器的其中一路副边绕组的同名端相连，该路副边绕组的非同名端与开关管Q41的栅极以及开关管Q31的漏极相连。电感L1的另一端与电容C1的一端以及电阻R1的一端相连。电容C1的另一端以及电阻R1的另一端均与开关管Q41的源极以及开关管Q31的源极相连。电感L1和电容C1组成输出滤波电路，减少输出噪声；电阻R1为电路的输出电阻。在主开关管Q1导通期间，电源的能量通过主开关管Q1传送到变压器二次侧。D1为主开关管Q1的体二极管，实现主开关管Q1的软开通。电容Ct为主开关管Q1的漏极和源极之间的极间电容。在辅助开关管Q2导通期间，实现变压器的磁芯复位。D2为辅助开关管Q2的体二极管，实现辅助开关管Q2的软开通。箝位电容Cc在辅助开关管Q2导通期间为变压器磁芯复位提供电能。Q31为导通开关管，在Q31导通期间，电能通过输出滤波电路将能量传递给负载。D31为Q31的体二极管，实现Q31的软开通。O41为续流管，在Q41导通期间，电流通过Q41实现续流，使输出电能稳定。D41为Q41的体二极管，实现Q4的软开通。主路电能输出模块还包括主路反馈电路，主路反馈电路包括光耦PC817、电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc、电阻Rd、电阻Re、电容Ca、电容Cb以及稳压器TL431。电阻Ra和电阻Rb为采样电阻，确定出主路所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路输出无人机电源，其特征在于：包括电能输入模块、电能转换模块、电能控制模块以及至少两路电能输出模块，电能输入模块和电能控制模块分别与电能转换模块相连，所述电能转换模块包括用于将输入电能转换为多个支路输出的多绕组变压器，电能输出模块包括主路电能输出模块和辅路电能输出模块，主路电能输出模块与多绕组变压器的其中一路副边绕组的输出端相连，辅路电能输出模块通过调整模块与多绕组变压器的其中另一路副边绕组的输出端相连，调整模块用于实现辅路电能输出模块的稳定电能输出。

【技术特征摘要】
1.一种多路输出无人机电源，其特征在于：包括电能输入模块、电能转换模块、电能控制模块以及至少两路电能输出模块，电能输入模块和电能控制模块分别与电能转换模块相连，所述电能转换模块包括用于将输入电能转换为多个支路输出的多绕组变压器，电能输出模块包括主路电能输出模块和辅路电能输出模块，主路电能输出模块与多绕组变压器的其中一路副边绕组的输出端相连，辅路电能输出模块通过调整模块与多绕组变压器的其中另一路副边绕组的输出端相连，调整模块用于实现辅路电能输出模块的稳定电能输出。2.根据权利要求1所述的多路输出无人机电源，其特征在于：还包括磁复位模块，磁复位模块包括辅助开关管Q2和箝位电容Cc，所述电能控制模块包括主开关管Q1，多绕组变压器的原边绕组的同名端与电能输入模块的正极相连，多绕组变压器的原边绕组的非同名端分别与箝位电容Cc的一端以及主开关管Q1的漏极相连，箝位电容Cc的另一端与辅助开关管Q2的漏极相连，主开关管Q1的源极以及辅助开关管Q2的源极均与电能输入模块的负极相连。3.根据权利要求1所述的多路输出无人机电源，其特征在于：所述主路电能输出模块包括开关管Q31、开关管Q41、电感L1、电容C1和电阻R1，所述电感L1的一端与开关管Q41的漏极、开关管Q31的栅极以及多绕组变压器的其中一路副边绕组的同名端相连，该路副边绕组的非同名端与开关管Q41的栅极以及开关管Q31的漏极相连，电感L1的另一端与电容C1的一端以及电阻R1的一端相连，电容C1的另一端以及电阻R1的另一端均与开关管Q41的源极以及开关管Q31的源极相连。4.根据权利要求3所述的多路输出无人机电源，其特征在于：所述主路电能输出模...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，蒋赢，冯澜，樊亮，郑云琪，童锐，姚汉琦，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：新型
国别省市：上海,31