一种移动机器人供电过电流自动保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种移动机器人供电过电流自动保护电路，包括+5V电源、电容C11、二极管D2、移动机器人供电端、电阻R26、指示灯LED2、控制与指示电路、供电通断控制电路、RC吸收回路、过电流检测电路、自动延时恢复电路。本实用新型专利技术中采用光电隔离器件，实现有效的电气隔离，增强了电路的抗干扰能力，加入了过电流检测电路，检测移动机器人的过电流故障，通过控制与指示电路和供电通断控制电路，有效地实现移动机器人过电流的自动保护，提高其安全性能，同时加入了自动延时恢复电路，实现移动机器人故障排除后能够自动恢复供电，采用RC吸收回路，吸收过电压尖峰脉冲，提高移动机器人电源输入的可靠性，使电路更加实用。

An over-current automatic protection circuit for mobile robot

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人供电过电流自动保护电路
本技术涉及一种移动机器人供电过电流自动保护电路，属于电子产品安全

技术介绍
随着对机器人研究和应用的不断发展，移动机器人越来越多地被运用到人们的生产和生活中，当前物流中大多采用移动机器人进行货物分拣和搬运，同时移动机器人是一种综合性较强的系统，包含了动态决策与规划、环境感知、行为控制等系统，属于高端产品，作为移动机器人的电源供给，不仅需要为机器人各个系统提供有效动力，而且应保证供电的质量和可靠性。如果移动机器人发生故障而不能及时断开其电源输入，则存在烧毁硬件电路的风险和火灾隐患，将造成损失。因而，为移动机器人设计一种供电过电流自动保护电路很有必要。
技术实现思路
针对目前现有的移动机器人供电过程中由于负载发生故障时导致过电流而无法及时断开电源输入，且在故障解除后无法自动恢复电源供电的问题，本技术提供了一种移动机器人供电过电流自动保护电路。本技术的技术方案是：一种移动机器人供电过电流自动保护电路，包括+5V电源、电容C11、二极管D2、移动机器人供电端、电阻R26、输出电源指示灯LED2、控制与指示电路A01、供电通断控制电路A02、RC吸收回路A03、过电流检测电路A04、自动延时恢复电路A05；所述控制与指示电路A01由+5V电源供电，连接电容C11后接地，同时控制与指示电路A01通过光电耦合器GD1作用于供电通断控制电路A02，控制与指示电路A01还与过电流检测电路A04、自动延时恢复电路A05连接，供电通断控制电路A02与过电流检测电路A04相连，RC吸收回路A03一端与供电通断控制电路A02中+24V电源相连，RC吸收回路A03另一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接至移动机器人供电输出端正极，移动机器人供电输出端负极接地，电阻R26的一端接至二极管D2的阳极，电阻R26另一端接至输出电源指示灯LED2的阳极，输出电源指示灯LED2的阴极接地，自动延时恢复电路A05还与过电流检测电路A04连接。所述控制与指示电路A01包括发光二极管LED11、发光二极管LED12，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，稳压管Z1，NPN型三极管BG11和一个光电耦合器GD1的输入发光二极管，其中，+5V电源连接至发光二极管LED11的阳极、电阻R12一端、发光二极管LED12的阳极，发光二极管LED11的阴极与电阻R11、电阻R14、稳压管Z1串联至NPN型三极管BG11的基极，电阻R11与电阻R14连接的一端接过电流检测电路A04中晶闸管SCR1阳极，电阻R12的另一端与过电流检测电路A04中光电耦合器GD2的输出端相连，发光二极管LED12的阴极与电阻R13、光电耦合器GD1的输入发光二极管串联至NPN型三极管BG11的集电极、自动延时恢复电路A05中二极管D1的阴极和电阻R15一端，且NPN型三极管BG11的发射极接地。所述供电通断控制电路A02包括+24V电源、电容C21、电阻R22、电阻R23、光电耦合器GD1的输出光电三极管、PNP型三极管BG2；其中，电容C21一端连接至+24V电源，电容C21另一端接地，同时+24V电源分别连接至电阻R22一端、PNP型三极管BG2发射极以及RC吸收回路A03中电阻R21的一端，电阻R22另一端连接至PNP型三极管BG2基极和电阻R23一端，电阻R23另一端与光电耦合器GD1的输出光电三极管串联后接地，PNP型三极管BG2的集电极与过电流检测电路A04中电阻R24的一端连接。所述RC吸收回路A03包括电阻R21和电容C22；其中，电阻R21的一端与供电控制电路A02中+24V电源相连，电阻R21另一端和电容C22串联后接至二极管D2的阳极。所述过电流检测电路A04包括可变取样电阻R24、集成电路稳压管IC2、电阻R25、电阻R17、电容C23、光电耦合器GD2、晶闸管SCR1；其中，可变取样电阻R24串联在供电通断控制电路A02的PNP型三极管BG2集电极与二极管D2的阳极之间，集成电路稳压管IC2、电阻R25、电容C23串联后，与可变取样电阻R24并联，光电耦合器GD2的输入发光二极管并联至电容C23的两端，光电耦合器GD2的输出光电三极管的集电极接控制与指示电路A01中电阻R12一端，光电耦合器GD2的输出光电三极管的发射极接至晶闸管SCR1的门级，同时连接至电阻R17一端，且电阻R17的另一端接地，晶闸管SCR1阳极连接到控制与指示电路A01中的电阻R14与电阻R11连接的一端，晶闸管SCR1阴极连接至自动延时恢复电路A05中的三极管BG12的集电极。所述自动延时恢复电路A05包括二极管D1、电阻R15、电阻R16、电位器RP1、LM393芯片、电容C12、三极管BG12；其中，电阻R15与二极管D1并联，二极管D1阴极、电阻R15一端与控制与指示电路A01中光电耦合器GD1的输入发光二极管、电阻R13、发光二极管LED12串联后接+5V电源，二极管D1阳极、电阻R15另一端连接至电容C12正极端，电容C12负极端接地，LM393芯片的负相输入端接电容C12正极端，LM393芯片的正相输入端接电位器RP1的中间抽头，电位器RP1的两端分别接+5V电压和地，LM393芯片的负电源端接地，LM393芯片的正电源端接+5V电源，LM393芯片的输出端接至三极管BG12的基极，三极管BG12的集电极接到过电流检测电路A04中晶闸管SCR1的阴极，三极管BG12发射极接地，电阻R16两端跨接于LM393芯片的正电源端和输出端。所述可变取样电阻R24为电流检测转换电阻，阻值决定保护动作电流的大小，阻值估算为：式中：2.5V为集成电路稳压管IC2的击穿稳压值；1.2V为光电耦合器GD2的输入发光二极管导通电压；I0为移动机器人供电端输出电流的保护阀值。所述集成电路稳压管IC2为精密稳压集成电路TL431，调节端接阴极，实现2.5V基准稳压值。电容C11和电容C21是电源退耦合电容。所述控制与指示电路A01中稳压管Z1的作用：晶闸管SCR1和三极管BG12导通时有约1V的压降，为使三极管BG11可靠截止，将稳压管Z1设置大于1V以上的门槛电压，所以，稳压管Z1的击穿电压取值为2V至3V。所述供电通断控制电路A02中，三极管BG2为达林顿复合三极管，电流放大倍数＞1000，保证可靠饱和导通。所述RC吸收回路A03中，电阻R21和电容C22串联组成RC吸收回路，吸收过电压尖峰脉冲，保护三极管BG2。过电流检测电路A04中，电容C23与电阻R25组成积分电路，消除瞬间电流波动，避免误动作。所述自动延时恢复电路A05中，R15和C12的数值决定充电快慢，调节电位器RP1的分压值，可以改变比较器LM393正相输入端3脚电压(电压阈值)，从而可以调节自动延时恢复状态的延时时间的大小，用户可根据实际应用中的需求进行相关元器件的参数选择与RP1调节。本技术的有益效果是：本技术中采用光电隔离器件，实现有效的电气隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人供电过电流自动保护电路，其特征在于：包括+5V电源、电容C11、二极管D2、移动机器人供电端、电阻R26、输出电源指示灯LED2、控制与指示电路(A01)、供电通断控制电路(A02)、RC吸收回路(A03)、过电流检测电路(A04)、自动延时恢复电路(A05)；/n所述控制与指示电路(A01)由+5V电源供电，连接电容C11后接地，同时控制与指示电路(A01)通过光电耦合器GD1作用于供电通断控制电路(A02)，控制与指示电路(A01)还与过电流检测电路(A04)、自动延时恢复电路(A05)连接，供电通断控制电路(A02)与过电流检测电路(A04)相连，RC吸收回路(A03)一端与供电通断控制电路(A02)中+24V电源相连，RC吸收回路(A03)另一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接至移动机器人供电输出端正极，移动机器人供电输出端负极接地，电阻R26的一端接至二极管D2的阳极，电阻R26另一端接至输出电源指示灯LED2的阳极，输出电源指示灯LED2的阴极接地，自动延时恢复电路(A05)还与过电流检测电路(A04)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人供电过电流自动保护电路，其特征在于：包括+5V电源、电容C11、二极管D2、移动机器人供电端、电阻R26、输出电源指示灯LED2、控制与指示电路(A01)、供电通断控制电路(A02)、RC吸收回路(A03)、过电流检测电路(A04)、自动延时恢复电路(A05)；
所述控制与指示电路(A01)由+5V电源供电，连接电容C11后接地，同时控制与指示电路(A01)通过光电耦合器GD1作用于供电通断控制电路(A02)，控制与指示电路(A01)还与过电流检测电路(A04)、自动延时恢复电路(A05)连接，供电通断控制电路(A02)与过电流检测电路(A04)相连，RC吸收回路(A03)一端与供电通断控制电路(A02)中+24V电源相连，RC吸收回路(A03)另一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接至移动机器人供电输出端正极，移动机器人供电输出端负极接地，电阻R26的一端接至二极管D2的阳极，电阻R26另一端接至输出电源指示灯LED2的阳极，输出电源指示灯LED2的阴极接地，自动延时恢复电路(A05)还与过电流检测电路(A04)连接。


2.根据权利要求1所述的移动机器人供电过电流自动保护电路，其特征在于：所述控制与指示电路(A01)包括发光二极管LED11、发光二极管LED12，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，稳压管Z1，NPN型三极管BG11和一个光电耦合器GD1的输入发光二极管，其中，+5V电源连接至发光二极管LED11的阳极、电阻R12一端、发光二极管LED12的阳极，发光二极管LED11的阴极与电阻R11、电阻R14、稳压管Z1串联至NPN型三极管BG11的基极，电阻R11与电阻R14连接的一端接过电流检测电路(A04)中晶闸管SCR1阳极，电阻R12的另一端与过电流检测电路(A04)中光电耦合器GD2的输出端相连，发光二极管LED12的阴极与电阻R13、光电耦合器GD1的输入发光二极管串联至NPN型三极管BG11的集电极、自动延时恢复电路(A05)中二极管D1的阴极和电阻R15一端，且NPN型三极管BG11的发射极接地。


3.根据权利要求1所述的移动机器人供电过电流自动保护电路，其特征在于：所述供电通断控制电路(A02)包括+24V电源、电容C21、电阻R22、电阻R23、光电耦合器GD1的输出光电三极管、PNP型三极管BG2；其中，电容C21一端连接至+24V电源，电容C21另一端接地，同时+24V电源分别连接至电阻R22一端、PNP型三极管BG2发射极以及RC吸收回路(A03)中电阻R21的一端，电阻R22另一端连接至PNP型三极管BG2基极和电阻R23一端，电阻R23另一端与光电耦合器GD1的输出光电三极管串联后接地，PNP型三极管BG2的集电极与过电流检测电路(A04)中电阻R24的一端连接。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴毅，付丽霞，陈显宁，张勇，毛剑琳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53