随着航模活动的不断发展和普及，热衷于大级别航模爱好者越来越多，然而有很多爱好者停留在小级别航模机载设备耗电的认知水平，在外场飞行中常忽视或忘记了航模接收机电池的剩余电量问题，因而时常发生因接收机缺电酿成非操纵性的事故。本发明专利技术根据航模接收机、舵机耗电特点和对电池组的技术要求，解决航模接收机在空中缺电时能干脆利落地切换由备用电源负责接收机应急供电，能够有效遏制因航模接收机电池组缺电而发生坠机事故。本发明专利技术借鉴反映快捷的电脑在线式应急电源设计构思，以微功耗电压检测器为核心，采用Ｐ沟道大功率场效应管作为主电源、备用电源的切换执行元件，辅以少量分立电子元件组成，电路不仅结构简捷、可靠，而且电路无需调试。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航模和电子
，涉及一种航模接收机备用电源无功耗电子切换装置。
技术介绍
随着航空模型科技活动的不断普及，热衷于大级别航空模型的爱好者越来越多， 如汽油机。然而有些航空模型爱好者对大级别空模舵机等机载设备耗电量迅速增加等技 术问题没有引起足够的重视，而是停留在小级别空模机载设备耗电的认知水平上，在地面 没有对机载电池组进行全程模拟试验就到外场放飞。在外场不间断地起、降飞行中，常常忽 视或者忘记了航模接收机电池组的剩余电量问题，因而时常发生因航模接收机空中缺电酿 成非操纵性的严重事故。 一旦航模接收因机载电池组缺电失控发生坠机或丢失等事故，多 数会给航模爱好者造成程度不同的损失，轻则航模飞机或接收机受损，重则航模发动机报 废。 为了解决航模活动中这个现实问题，主要有3种途径可以解决一是通过大幅度 地增加机载电池组的容量；其次是加装并使用电池电量检测器；三是使用本专利技术所述的航 模接收机备用电源无功耗电子切换装置。 本专利技术根据航空模型接收机、舵机工作特点和对电池组电量的技术要求，在备用电源切换装置设计方案方面弃之插入损耗较大、易产生电火花干扰、切换时间长、且重量偏大的继电器制作方案；回避使用技术难度较大、且成本较高的单片机设计方案；不采用切换动作迟钝、增加接收机电源负担利用遥控设备闲置通道进行遥控切换的方案。 随着大级别航空模型有效载荷大幅度的增加，备用电源和航模接收机备用电源无功耗电子切换装置增加的重量可以忽略不计。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术是为解决大级别航空模型接收机电池组因缺电而发生严重事故 等问题，是一种应急用的、实用性较强的航模接收机备用电源制作技术，能够实现接收机备 用电源无功耗快速切换的技术目标。 技术方案经过多种方案试验、分析和比较，本专利技术不选用切换时间较长的后备式 应急电源设计方案，最终参考电脑终端设立主电源和应急电源(UPS)的供电思路，借鉴反 映快捷的在线式应急电源设计构思。本专利技术的技术特点以三端微功耗电压检测器为核心，采用插入损耗非常小、工作 可靠的P沟道大功率场效应管作为主电源、备用电源切换的执行元件，辅以少量普通分立 电子元件组成。电路不仅结构简捷、可靠，而且电路无需调试，适合批量制作或开发。 电路中元器件相互之间的连接关系 1.主电源输入回路由短路帽、2组插件与3只大功率硅整流二极管(Dl D3)组 成。回路中正向串入3只大功率硅整流二极管(D1 D3)进行降压，硅整流二极管(Dl)正极接7. 4V聚合物锂电池正极，以适应航模接收机、舵机标称工作电压。 2. 4. 75V电压检测电路由三端微功耗电压检测器(IC)、电阻(R1、R2)组成。R1、R2连接后与电压检测器(IC)②脚相连，R2另一端接主电源的正极，Rl另一端接地。 3.主电源工作指示电路由电压检测器(IC)、降压电阻(R3)和LED发光二极管(D4)组成。电压检测器(IC)的①脚接R3 —端，R3另一端接D4的正极，D4的负极接地。4.电平转换及驱动电路由硅晶体管(Q1、Q2、Q3)与电阻(R4、R5、R6、R7、R8)组成。N型硅晶体管(Ql)基极接电阻(R4) —端，R4另一端接主电源正极，Ql集电极接电阻(R5)一端，R5另一端接电压检测器(IC)的①脚，Ql发射极接地。 5. P型硅晶体管(Q2)基极与电压检测器(IC)的①脚、电阻(R6) —端相接，R6另 一端接主电源正极，Q2发射极接主电源正极，Q2集电极接电阻(R7) —端和P沟道场效应管 (Q5)栅极(G)，R7另一端接地。 6.N型硅晶体管(Q3)基极接电压检测器(IC)的①脚，Q3集电极接同接电阻(R8) 一端和P沟道场效应管(Q4)的栅极(G) ， R8另一端接主电源正极，Q3发射极接地。 7.切换电源执行电路中P沟道场效应管(Q4)漏极(D)与P沟道场效应管(Q5)漏 极(D)相连后接电解电容(C2)正极、R9—端和航模接收机电源接口 (正极)，R9另一端接 LED发光二级管(D5)正极，D5负极接地。 8.切换电源执行电路中P沟道场效应管(Q5)的源极(S)接备用电源正极，备用电源的负极接地。 电路工作原理 1.当主电源输入电压^ 4. 75V时，三端微功耗电压检测器(IC)①脚为高电平，晶 体管(Q1、Q2、Q3)均处于导通状态，晶体管(Q2)集电极输出高电平，使P沟道场效应管(Q5) 的栅极(G)为高电平而截止，P沟道场效应管(Q4)导通，这时主电源通过P沟道场效应管 (Q4)的漏极(D)向负载(航模接收机)供电； 2.当主电源电压逐渐下降到《4. 75V时，三端微功耗电压检测器(IC)①脚为低电 平，晶体管(Q1、Q2、Q3)均处于截止状态，P沟道场效应管(Q4)的栅极(G)接高电平，因而 场效应管(Q4)截止。P沟道场效应管(Q5)栅极处于低电平，使场效应管(Q5)导通，这时备 用电源通过P沟道场效应管(Q5)的漏极(D)向负载(航模接收机)供电； 3.当主电源电压跌落或出现故障而突然断电时，三端微功耗电压检测器(IC)、晶 体管(Q1、Q2、Q3)和场效应管Q4均因为缺电而不能正常工作，而场效应管(Q5)栅极(G)接 低电平而处在导通状态，那么这时备用电源通过场效应管(Q5)的漏极(D)向负载(航模接 收机)供电； 4.为了让航模接收机备用电源无功耗切换装置能够使用7.4V聚合物锂电池组， 在主电源输入回路中串入3只大功率硅整流二极管(Dl D3)进行降压，以便适应接收机 和舵机标称6V的工作电压。 有益效果本方明所述的航模接收机备用电源无功耗电子切换装置，它可以解决 大级别航空模型接收机空中缺电后自动干脆利落地切换由备用电源完成航模接收机的应 急供电，可以有效遏制因航模接收机电池组缺电而发生航模坠机等事故，为保障航空模型 的飞行安全增填一种实用的航模机载配置。附图说明 图1是航模接收机备用电源无功耗电子切换装置工作原理方框图 图2是航模接收机备用电源无功耗电子切换装置电路工作原理图。 图2电路原理图左侧为充电电池主电源接口 ，电路原理图右侧为备用电源接口 。当短路帽插在a位置选择使用5节充电电池组，短路帽插在b位置选择使用7. 4V聚合物锂电池组；充电电池组和航模接收机使用杜邦接插件，7. 4V聚合物锂电池组使用T型接插件。具体实施例方式航模接收机备用电源无功耗电子切换装置电路组成 航模接收机备用电源无功耗切换装置由主电源、4.75V三端微功耗电压检测电路、 主电源工作指示电路、电平转换及驱动电路、切换电源执行电路、备用电源等6部分组成。 按照图2和附图说明及以下所述的技术要求实施，即可实现本专利技术。 元器件选择及电路调试 三端微功耗电压检测器应选用开漏输出微功耗电压检测器，若选不到电压检测值 为4. 75V的电压检测器，可以选择略低于4. 75V(在10%以内)的微功耗电压检测器代替， 然后通过精确调整R2的阻值，使电路的电压检测值达到4. 75V。 为了大幅度降低供电电源的插入损耗，电路中的场效应管应选择导通压降很小的 P沟道大功率场效应管。因选择P沟道场大功率效应管功率余量很大，所以在制作时不需要 加装散热器。 为有效缓解该装置主电源、备用电源切换瞬间航模接收机供电电源电压跌落的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种航模接收机备用电源无功耗电子切换装置由主电源、电压检测电路、主电源工作指示电路、电平转换及驱动电路、切换电源执行电路、备用电源组成，其特征是所述的电压检测电路、电平转换及驱动电路、电源切换执行电路分别采用三端微功耗电压检测器、Ｎ型硅晶体管（Ｑ１、Ｑ３）Ｐ型硅晶体管（Ｑ２）和Ｐ沟道大功率场效应管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇嵩，
申请(专利权)人：黄宇嵩，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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