CN111358354A - 扫地机器人及其中扫电机供电电路 - Google Patents

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杨刚
韦绥均
申凯
王维平
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Abstract

本发明提供一种中扫电机供电电路，用于与扫地机器人的电源、控制器和中扫电机连接，包括用于输出恒压驱动电机转动的恒压供电模块和用于根据控制器输出的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块的电源控制模块。本发明的中扫电机供电电路中，电源控制模块根据控制器的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块，恒压供电模块通过输出恒压驱动电机转动，恒定的电压在驱动电机转动时，电机受影响小，能降低电机在工作中发出的噪音。

Description

扫地机器人及其中扫电机供电电路
技术领域
本发明涉及电机供电技术领域，尤其涉及一种扫地机器人及其中扫电机供电电路。
背景技术
电机作为一种将电能转化为机械能的装置被应用在生活的各个领域，在日常的生活中具有极其重要的作用，但是，当电机的供电电压不稳定时，电机的旋转磁场大小也不一样，转子扭矩忽高忽低，容易产生噪音，影响人们生活与工作的环境，同时对电机的寿命也会造成很大的影响。
发明内容
本发明的首要目的旨在提供一种提供稳定恒压，以保证电机正常工作的中扫电机供电电路。
本发明的另一个目的在于提供一种采用上述中扫电机供电电路的扫地机器人。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种中扫电机供电电路，用于与扫地机器人的电源、控制器和中扫电机连接，包括用于输出恒压驱动电机转动的恒压供电模块和用于根据控制器输出的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块的电源控制模块。
优选的，所述电源控制模块具有电源输入端、恒压输出端和控制信号接入端，所述电源输入端用于接入电源，所述恒压输出端与恒压供电模块的输入端连接，控制信号接入端用于与控制器连接。
优选的，所述电源控制模块包括NMOS管、三极管，以及第一电阻，所述NMOS管的源极作为电源输入端，所述NMOS管的漏极作为恒压输出端，所述NMOS管的栅极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极作为所述控制信号接入端，所述第一电阻的一端连接NMOS管的源极，另一端连接NMOS管的栅极。
优选的，还包括用于取样中扫电机工作电流的过流检测模块，所述过流检测模块的输入端与所述电源控制模块的输出端连接。
优选的，所述过流检测模块的输入端连接有用于防止电机反向电动势影响过流检测模块的二极管。
优选的，所述过流检测模块包括采样电阻和集成运放芯片，所述采样电阻的一端连接电源控制模块的输出端，另一端接地，所述电源控制模块的输出端经由所述二极管与所述集成运放芯片的输入端连接。
优选的，所述恒压供电模块包括降压芯片，所述降压芯片与所述电源控制模块的输出端连接。
优选的，所述降压芯片的型号为SC8002。
优选的，所述恒压供电模块的输入端和所述降压芯片的输入端之间连接有第一滤波单元。
优选的，所述恒压供电模块的输出端连接有第二滤波单元。
作为第二方面，本发明涉及一种扫地机器人，包括与电源、控制器和中扫电机连接的中扫电机供电电路。
相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：
1.本发明的中扫电机供电电路中，电源控制模块根据控制器的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块，恒压供电模块通过输出恒压驱动电机转动，恒定的电压在驱动电机转动时，电机受影响小，能降低电机在工作中发出的噪音，进而，扫地机器人应用该电路工作时，也能保证扫地机器人发出的噪音小。
2.本发明中，降压芯片能降低恒压供电模块输出给电机的电压，进而使输出到电机的电压为恒定低压，恒定的低压供电纹波小，进一步降低了电机的噪音。
3.本发明中，通过第一滤波单元和第二滤波单元滤除电压中的杂波，有利于减少电机的噪音。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的中扫电机供电电路的电路框图；
图2为本发明中电源控制模块和过流检测模块的电路原理图；
图3为本发明中恒压供电模块的电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
如图1至图3所示，本发明涉及一种中扫电机供电电路，用于与扫地机器人的电源BAT、控制器1和中扫电机连接，以在控制器的控制下向中扫电机提供恒压而驱使其转动，减小电机转动过程中的噪音。
所述中扫电机供电电路包括用于输出恒压驱动电机转动的恒压供电模块3、用于根据控制器1输出的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块3的电源控制模块2、与恒压供电模块3的输出端连接，并用于取样中扫电机工作电流的过流检测模块4。所述过流检测模块4通过检测所述中扫电机的工作电流，并将检测结果反馈至控制器1，当电流过载时，控制器1就会输出控制指令关闭电源控制模块2的供电。
所述电源控制模块2具有电源输入端、恒压输出端和控制信号接入端，所述电源输入端用于接入电源BAT，所述恒压输出端与恒压供电模块3的输入端连接，控制信号接入端用于与控制器1连接。
所述电源控制模块2包括NMOS管Q204、三极管Q205，第一电解电容EC302、第一电阻R320，所述NMOS管Q204的源极作为电源输入端，所述NMOS管Q204的漏极作为恒压输出端，所述NMOS管Q204的栅极与所述三极管Q205的集电极连接，所述三极管Q205的发射极接地，所述三极管Q205的基极作为所述控制信号接入端，所述第一电解电容EC302的正极与电源BAT连接、负极接地，所述第一电阻R320的一端连接NMOS管Q204的源极，另一端连接NMOS管Q204的栅极。
所述控制器1输出的控制信号为PWM信号，当所述控制器1的PWM信号输出高电平，导通三极管Q205，且电路与电源BAT连通形成回路，进而在第一电阻R320两端产生压降，进而NMOS管Q204的源极和漏极导通，进而使所述电源控制模块2可以输出恒定的电压。
所述恒压供电模块3具有降压芯片31、第一滤波单元32以及第二滤波单元33，所述降压芯片31的型号优选为SC8002，所述降压芯片31的输入端与所述电源控制模块2的输出端连接，所述降压芯片31的输出端与所述中扫电机的输入端连接，所述降压芯片31接收所述电源控制模块2传输至恒压供电模块3的恒定电压，并且将恒定电压转化为恒定的低压，由于恒定的低压供电纹波小，进而在驱动电机时能减少电机的噪声。
所述第一滤波单元32包括一端与恒压供电模块3输入端连接的第二电解电容EC1、第一电容C1以及第二电容C3，所述第二电解电容EC1、第一电容C1以及第二电容C3并联并且均接地。以通过第一滤波单元32对输入所述降压芯片31之前的恒定电压进行滤波处理，有利于减少中扫电机在转动时发出的噪音。
所述第二滤波单元33包括一端与恒压供电模块3输出端连接的第三电解电容EC2、第三电容C15、第四电容C14以及第五电容C13，所述第三电解电容EC2、第三电容C15、第四电容C14以及第五电容C13，并联并且均接地，以通过第二滤波单元33对输入中扫电机之前的恒定低压进行滤波处理，有利于减少中扫电机在转动时发出的噪音。
所述过流检测模块4包括采样电阻R311、第六电容C304、第七电容C306、第八电容C305、第二电阻R315以及集成运放芯片U302；所述采样电阻R311的一端连接电源控制模块2的输出端，另一端接地；所述第六电容C304的一端连接电源控制模块2的输出端，另一端接地；所述集成运放芯片U302的同相输入端与所述电源控制模块2的输出端连接，所述集成运放芯片U302的输出端与所述控制器1连接；所述第七电容C306的一端与所述集成运放芯片U302的输出端连接，另一端接地；所述第八电容C305和所述第二电阻R315的一端均与所述集成运放芯片U302的反向输入端连接，另一端与所述集成运放芯片U302的输出端连接；所述第八电容C305和所述第二电阻R315并联。
通过设置第六电容C304和第七电容C306，分别在过流检测模块4的输入端和输出端对电压进行滤波，有利于减少杂波对控制器1的影响，保证该电路的正常工作。
优选的，所述过流检测模块4的输入端还连接有用于防止电机反向电动势影响过流检测模块4的二极管D104，所述二极管的正极与所述过流检测模块4的输入端连接，所述二极管D104的负极与所述电源控制模块2的输出端连接。
本发明还涉及一种应用该中扫电机供电电路的扫地机器人，保证了该扫地机器人在工作时的噪声小，同时，能避免扫地机器人的电机因为过流而损毁。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中扫电机供电电路，用于与扫地机器人的电源、控制器和中扫电机连接，其特征是：包括用于输出恒压驱动电机转动的恒压供电模块和用于根据控制器输出的控制信号将电源电压转换成恒压并输出至恒压供电模块的电源控制模块。
2.根据权利要求1所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述电源控制模块具有电源输入端、恒压输出端和控制信号接入端，所述电源输入端用于接入电源，所述恒压输出端与恒压供电模块的输入端连接，控制信号接入端用于与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述电源控制模块包括NMOS管、三极管，以及第一电阻，所述NMOS管的源极作为电源输入端，所述NMOS管的漏极作为恒压输出端，所述NMOS管的栅极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极作为所述控制信号接入端，所述第一电阻的一端连接NMOS管的源极，另一端连接NMOS管的栅极。
4.根据权利要求1所述的中扫电机供电电路，其特征是：还包括用于取样中扫电机工作电流的过流检测模块，所述过流检测模块的输入端与所述电源控制模块的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述过流检测模块的输入端连接有用于防止电机反向电动势影响过流检测模块的二极管。
6.根据权利要求5所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述过流检测模块包括采样电阻和集成运放芯片，所述采样电阻的一端连接电源控制模块的输出端，另一端接地，所述电源控制模块的输出端经由所述二极管与所述集成运放芯片的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述恒压供电模块包括降压芯片，所述降压芯片与所述电源控制模块的输出端连接。
8.根据权利要求7所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述恒压供电模块的输入端和所述降压芯片的输入端之间连接有第一滤波单元。
9.根据权利要求7所述的中扫电机供电电路，其特征是：所述恒压供电模块的输出端连接有第二滤波单元。
10.一种扫地机器人，电源、控制器和中扫电机连接，其特征是：还包括权利要求1至9中任一项所述的中扫电机供电电路，电源、控制器和中扫电机连接均与所述中扫电机供电电路电连接。
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