理想二极管电路制造技术

本申请涉及一种理想二极管电路

【技术实现步骤摘要】
理想二极管电路、充电电路和机器人设备


[0001]本申请涉及二极管
，特别是涉及理想二极管电路
、
充电电路和机器人设备
。

技术介绍

[0002]二极管的特点是只允许电流单向流通，当反向电压施加在二极管上时，电流将不会流过二极管
。
但是，任何二极管都会存在一定的反向漏电流
。
二极管被大量应用于各种充电电路中，二极管反向漏电流越低，功率损耗越少，效率也越高
。
[0003]因此，如何设计一种反向漏电流较小的理想二极管器件或电路，用于实现理想二极管功能，是亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种理想二极管电路
、
充电电路和机器人设备
。
[0005]第一方面，本申请提供一种理想二极管电路，所述理想二极管电路包括：
[0006]第一子电路，所述第一子电路的第一端用于接收外部供电电源输出的供电信号；
[0007]第二子电路，包括：
[0008]开关电路，所述开关电路的第一端作为所述第二子电路的第一端与所述第一子电路的第二端连接，以形成供电节点；所述开关电路的第二端作为所述第二子电路的第二端用于连接负载；所述供电节点用于接收所述供电信号；
[0009]控制电路，所述控制电路的第一端与所述开关电路的第一端连接以接收所述供电信号，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；
[0010]预充电电路，所述预充电电路的第一端与所述供电节点连接，所述预充电电路的第二端与所述控制电路的第二端连接，以接收外部输入的第二控制信号或外部输入的第三控制信号，所述预充电电路的第三端与所述控制电路的第三端连接；所述预充电电路的第四端用于连接负载；所述预充电电路用于在接收到外部输入的第二控制信号时，根据经所述供电节点输入的所述供电信号向所述控制电路的第三端输出预充电信号，并使得所述控制电路在接收所述预充电信号和所述控制信号时控制所述开关电路导通，以使所述供电信号向负载供电；在所述开关电路断开时，向所述负载输出所述预充电信号，以使所述预充电信号向所述负载供电；
[0011]所述预充电电路还用于在接收到所述第三控制信号时，停止向所述控制电路输出所述预充电信号
。
[0012]第二方面，本申请还提供一种充电电路，包括：
[0013]防倒灌电路，所述防倒灌电路的第一端用于接收外部供电电源输出的供电信号；
[0014]开关电路，所述开关电路的第一端与所述防倒灌电路的第二端连接，以形成供电节点；所述开关电路的第二端用于连接负载；所述供电节点用于接收所述供电信号；
[0015]控制电路，所述控制电路的第一端与所述开关电路的第一端连接以接收所述供电信号，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；
[0016]预充电电路，所述预充电电路的第一端与所述供电节点连接，所述预充电电路的第二端与所述控制电路的第二端连接，以接收外部输入的第二控制信号或外部输入的第三控制信号，所述预充电电路的第三端与所述控制电路的第三端连接；所述预充电电路的第四端用于连接负载；所述预充电电路用于在接收到外部输入的第二控制信号时，根据经所述供电节点输入的所述供电信号向所述控制电路的第三端输出预充电信号，并使得所述控制电路在接收所述预充电信号和所述控制信号时控制所述开关电路导通，以使所述供电信号向负载供电；在所述开关电路断开时，向所述负载输出所述预充电信号，以使所述预充电信号向所述负载供电；
[0017]所述预充电电路还用于在接收到所述第三控制信号时，停止向所述控制电路输出所述预充电信号
。
[0018]第三方面，本申请还提供一种机器人设备，包括：
[0019]负载；
[0020]上述的理想二极管电路，所述第一子电路的第一端用于连接外部供电电源；
[0021]储能设备，与所述第一子电路的第二端连接，用于存储所述外部供电电源经所述第一子电路输出的电能，并在所述外部供电电源不再输出电能时，向所述第二子电路输出所述供电信号；
[0022]负载，与所述第二子电路的第二端连接，以接收所述供电信号；所述供电信号用于向所述负载供电
。
[0023]上述的理想二极管电路
、
供电电路和机器人设备
。
理想二极管电路包括第一子电路和第二子电路
。
第一子电路的第一端用于接收外部供电电源输出的供电信号；第二子电路包括开关电路
、
控制电路和预充电电路，开关电路的第一端作为第二子电路的第一端与第一子电路的第二端连接，开关电路的第二端作为第二子电路的第二端用于连接负载；控制电路的第一端与开关电路的第一端连接以接收供电信号，控制电路的控制端与开关电路的受控端连接；预充电电路与控制电路
、
供电节点和负载连接，能够接收外部输入的控制信号
。
上述第一子电路和第二子电路组成的理想二极管电路能够根据外部输出控制信号导通
、
关闭，同时还具有防止电流倒灌的效果，因此该理想二极管电路可以作为理想二极管器件使用
。
附图说明
[0024]图1为一个实施例中的理想二极管电路的结构示意框图之一；
[0025]图2为一个实施例中的第一子电路的结构示意图；
[0026]图3为一个实施例中的第一驱动模块的结构示意框图；
[0027]图4为一个实施例中的第一开关模块的结构示意图；
[0028]图5为一个实施例中的开关电路的结构示意框图；
[0029]图6为一个实施例中的第二开关模块的结构示意图；
[0030]图7为一个实施例中的控制电路的结构示意框图；
[0031]图8为一个实施例中的预充电电路的结构示意框图；
[0032]图9为一个实施例中的理想二极管电路的结构示意图之二；
[0033]图
10
为一个实施例中的充电电路的结构示意图；
[0034]图
11(a)
为一个实施例中的机器人设备的结构示意框图之一；
[0035]图
11(b)
为一个实施例中的机器人设备的结构示意框图之二
。
[0036]附图标号：
[0037]理想二极管电路
‑
10
；充电电路
‑
100
；第一子电路
‑
11
；第二子电路
‑
12
；防倒灌电路
‑
1000
；防倒灌子电路
‑
1001
；第一开关模块
‑
1100
；第一驱动模块
‑
1200
；第一比较单元
‑
1210
；第一采样单元
‑
1220
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种理想二极管电路，其特征在于，所述理想二极管电路包括：第一子电路，所述第一子电路的第一端用于接收外部供电电源输出的供电信号；第二子电路，包括：开关电路，所述开关电路的第一端作为所述第二子电路的第一端与所述第一子电路的第二端连接，以形成供电节点；所述开关电路的第二端作为所述第二子电路的第二端用于连接负载；所述供电节点用于接收所述供电信号；控制电路，所述控制电路的第一端与所述开关电路的第一端连接以接收所述供电信号，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；预充电电路，所述预充电电路的第一端与所述供电节点连接，所述预充电电路的第二端与所述控制电路的第二端连接，以接收外部输入的第二控制信号或外部输入的第三控制信号，所述预充电电路的第三端与所述控制电路的第三端连接；所述预充电电路的第四端用于连接负载；所述预充电电路用于在接收到外部输入的第二控制信号时，根据经所述供电节点输入的所述供电信号向所述控制电路的第三端输出预充电信号，并使得所述控制电路在接收所述预充电信号和所述控制信号时控制所述开关电路导通，以使所述供电信号向负载供电；在所述开关电路断开时，向所述负载输出所述预充电信号，以使所述预充电信号向所述负载供电；所述预充电电路还用于在接收到所述第三控制信号时，停止向所述控制电路输出所述预充电信号
。2.
根据权利要求1所述的理想二极管电路，其特征在于，所述第一子电路包括：第一开关模块，所述第一开关模块的第一端用于连接外部供电电源以接收所述供电信号，所述第一开关模块的第二端用于输出所述供电信号；第一驱动模块，所述第一驱动模块的第一输入端和第一使能端与所述第一开关模块的第一端连接，以接收所述供电信号；所述第一驱动模块的第一输出端与所述第一开关模块的第二端连接，所述第一驱动模块的第一控制端与所述第一开关模块的第三端连接；所述第一驱动模块根据所述供电信号分别获取所述第一驱动模块的第一输入端和所述第一驱动模块的第一输出端的电压值，并在所述第一驱动模块的第一输入端的电压大于所述第一驱动模块的第一输出端的电压时，控制所述第一开关模块导通；其中，所述供电信号用于在所述第一开关模块导通时向负载供电
。3.
根据权利要求2所述的理想二极管电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括：第一比较单元，包括第二使能端
、
第二控制端
、
第二输入端和第二输出端；所述第一比较单元的第二控制端与所述第一开关模块的第三端连接；所述第一比较单元的第二输入端与所述第一开关模块的第一端连接；所述第一比较单元的第二输出端与所述第一开关模块的第二端连接；所述第一比较单元用于比较所述第一比较单元的第二输入端的电压和所述第一比较单元的第二输出端的电压的大小；第一采样单元，分别与所述第一开关模块的第一端和第一比较单元的第二使能端连接，用于接收所述供电信号，以获取使能信号；所述使能信号用于驱动所述第一比较单元在所述第一比较单元的第二输入端的电压大于所述第一比较单元的第二输出端的电压时，向所述第一开关模块的第三端输出第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述第一开关模块导通
。
4.
根据权利要求2所述的理想二极管电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一
NMOS
管，所述第一
NMOS
管的源极作为所述第一开关模块的第一端，所述第一
NMOS
管的漏极作为所述第一开关模块的第二端，所述第一
NMOS
管的栅极作为所述第一开关模块的第三端
。5.
根据权利要求2‑4任一项所述的理想二极管电路，其特征在于，所述第一子电路还包括：第一滤波模块，所述第一滤波模块的一端用于连接外部供电电源，所述第一滤波模块的另一端连接所述第一开关模块的第一端，用于对所述供电信号进行滤波处理
。6.
根据权利要求1所述的理想二极管电路，其特征在于，所述供电节点还用于连接储能设备，以向所述储能设备输出外部供电电源经所述第一子电路输出的电能，并在所述第一子电路停止输出所述供电信号时，接收所述储能设备输出的所述供电信号
。7.
根据权利要求1所述的理想二极管电路，其特征在于，所述开关电路包括：第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述供电节点连接以接收所述供电信号，所述第二开关模块的第二端用于连接负载，所述第二开关模块的第三端与所述控制电路的控制端连接；所述第二开关模块用于受所述控制电路的控制导通时，使所述供电信号向所述负载供电
。8.
根据权利要求7所述的理想二极管电路，其特征在于，所述开关电路还包括：第二滤波模块，所述第二滤波模块的一端与所述第二开关模块的第二端连接，所述第二滤波模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星旭，李金波，王志国，
申请(专利权)人：江苏普渡机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：