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一种过热保护电路、无人装置过热保护方法及无人装置

摘要

本发明公开一种过热保护电路、无人装置过热保护方法及无人装置,过热保护电路包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器,供电模块的输出端分别与控制器的供电端和反馈信号输出模块的输入端连接,反馈信号输出模块的输出端与控制器的信号输入端连接,过热触发模块的输出端与反馈信号输出模块的控制端连接,过热触发模块用于在温度大于设定值时,向反馈信号输出模块发送触发信号,反馈信号输出模块用于响应触发信号,向控制器发送反馈信号,控制器用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式,关闭部分高功耗电路或系统,维持电子设备最基本的功能,避免电子设备失控造成电子设备受损或造成人员伤害,提高了安全性。

著录项

  • 公开/公告号CN112769100A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 广州极飞科技股份有限公司;

    申请/专利号CN202011563593.4

  • 发明设计人 陈文迪;杨理钦;

    申请日2020-12-25

  • 分类号H02H7/12(20060101);H02H5/04(20060101);

  • 代理机构11659 北京远智汇知识产权代理有限公司;

  • 代理人范坤坤

  • 地址 510000 广东省广州市天河区高普路115号C座

  • 入库时间 2023-06-19 10:52:42

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域,尤其涉及一种过热保护电路、无人装置过热保护方法及无人装置。

背景技术

随着电子电路技术的发展,计算机计算处理能力大幅度提升,以及电路集成度越来越高,随之而来的是更大的功耗与发热量,发热已经成了电子产品中的致命死敌。

通常,在电子电路设备中,电源管理电路部分都有过热保护方案,既在温度过高的时候电源自动断电保护,停止对外输出,来降低温度,避免温度过高导致电源烧毁。但该种方案在一些自动化的电子设备当中该方案并不可取,在温度过高电源停止对外输出时,可能导致电子设备失控造成电子设备受损,甚至因电子设备失控造成人员伤害。以无人装置为例,如果在无人装置飞行或行驶过程中,因为电路过热问题而导致控制系统的电源断电,无人装置将失去动力造成致命的事故,甚至还可能威胁到工作人员的人身安全。

发明内容

本发明提供了一种过热保护电路、无人装置过热保护方法及无人装置,能够在电源温度大于设定值时,切换至低功耗运行模式,关闭部分高功耗电路或系统,维持电子设备最基本的功能,避免电子设备失控造成电子设备受损或造成人员伤害,提高了安全性。

第一方面,本发明实施例提供了一种过热保护电路,包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器;

所述供电模块的输出端分别与所述控制器的供电端和所述反馈信号输出模块的输入端连接,所述反馈信号输出模块的输出端与所述控制器的信号输入端连接;

所述过热触发模块的输出端与所述反馈信号输出模块的控制端连接;

所述过热触发模块用于在温度大于设定值时,向所述反馈信号输出模块发送触发信号;

所述反馈信号输出模块用于响应所述触发信号,向所述控制器发送反馈信号;

所述控制器用于响应所述反馈信号,切换至低功耗运行模式。

可选的,所述供电模块包括限流单元和稳压滤波单元;

所述限流单元的输入端用于接入第一电源电压,所述限流单元的输出端与所述稳压滤波单元的输入端连接;

所述稳压滤波单元的输出端分别与所述控制器的供电端和所述反馈信号输出模块的输入端连接。

可选的,所述限流单元包括整流二极管和第一电阻;

所述整流二极管的阳极用于接入所述第一电源电压,所述整流二极管的阴极与所述第一电阻的第一端连接;

所述第一电阻的第二端与所述稳压滤波单元的输入端连接。

可选的,所述稳压滤波单元包括第二电阻、第三电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管和滤波电容;

所述第二电阻的第一端与所述限流单元的输出端连接,所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接;

所述第三电阻的第二端分别与所述控制器的供电端和所述反馈信号输出模块的输入端连接;

所述第一稳压二极管的阴极与所述限流单元的输出端连接,所述第一稳压二极管的阳极接地;

所述第二稳压二极管的阴极与所述第三电阻的第二端连接,所述第二稳压二极管的阳极接地;

所述滤波电容的第一端与所述第二电阻的第二端连接,所述滤波电容的第二端接地。

可选的,所述反馈信号输出模块包括第一电子开关单元;

所述第一电子开关单元的第一端分别与所述供电模块的输出端和所述控制器的信号输入端连接,所述第一电子开关单元的第二端接地,所述第一电子开关单元的控制端与所述过热触发模块的输出端连接。

可选的,所述过热触发模块包括热感应单元、第一分压单元、第一电压比较单元和第二电子开关单元;

所述第一分压单元的输入端用于接入第二电源电压;

所述第一分压单元包括第一输出端和第二输出端,所述第一输出端与所述第一电压比较单元的第一输入端连接,所述第二输出端与所述第一电压比较单元的第二输入端连接;

所述热感应单元的输入端与所述第一电压比较单元的第二输入端连接,所述热感应单元的输出端接地;

所述第二电子开关单元的第一端用于接入所述第二电源电压,所述第二电子开关单元的第二端分别与所述反馈信号输出模块的控制端和所述供电模块的输入端连接,所述第二电子开关单元的控制端与所述第一电压比较单元的输出端连接。

可选的,所述热感应单元包括热敏电阻,所述热敏电阻的第一端与所述第一电压比较单元的第二输入端连接,所述热敏电阻的第二端接地。

可选的,所述第一分压单元包括第四电阻、第五电阻和第六电阻,所述第一电压比较单元包括第一电压比较器;

所述第四电阻的第一端用于接入所述第二电源电压,所述第四电阻的第二端与所述热感应单元的输入端连接;

所述第五电阻的第一端用于接入所述第二电源电压,所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端接地;

所述第一电压比较器的正相输入端与所述第六电阻的第一端连接,所述第一电压比较器的反相输入端与所述热感应单元的输入端连接,所述第一电压比较器的输出端与所述第二电子开关单元的控制端连接。

可选的,过热保护电路还包括备用供电模块;

所述备用供电模块的输出端与所述控制器的供电端连接,用于在所述供电模块的输入端无输入时,向所述控制器供电。

可选的,所述备用供电模块包括第二电压比较单元、第二分压单元和第三电子开关单元;

所述第二分压单元的输入端用于接入第二电源电压,所述第二分压单元的输出端与所述第二电压比较单元的第二输入端连接;

所述第二电压比较单元的第一输入端用于接入第一电源电压,所述第二电压比较单元的输出端与所述第三电子开关单元的控制端连接;

所述第三电子开关单元的第一端用于接入第二电源电压,所述第三电子开关单元的第二端与所述控制器的供电端连接。

可选的,所述第二分压单元包括第七电阻和第八电阻;

所述第七电阻的第一端用于接入所述第二电源电压,所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端连接,所述第八电阻的第二端接地,所述第二电压比较单元包括第二电压比较器;

所述第二电压比较器的正相输入端用于接入所述第一电源电压,所述第二电压比较器的反相输入端与所述第八电阻的第一端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述第三电子开关单元的控制端连接。

可选的,所述反馈信号输出模块还包括第四电子开关单元;

所述第四电子开关单元的第一端分别与所述供电模块的输出端和所述控制器的信号输入端连接,所述第四电子开关单元的第二端接地,所述第四电子开关单元的控制端与所述备用供电模块的输出端连接。

第二方面,本发明实施例提供了一种无人装置过热保护方法,包括:

采集无人装置工作过程中电源的温度;

在所述温度大于设定值时,控制所述无人装置切换至低功耗运行模式;

控制所述无人装置返航。

可选的,所述电源包括供电模块和备用供电模块,所述无人装置过热保护方法还包括:

检测供电模块的输入端的输入电压;

在所述供电模块的输入端的输入电压为零时,接收备用供电模块输入的备用电源电压;

控制所述无人装置返航。

第三方面,本发明实施例还提供了一种无人装置,包括如本发明第一方面提供的过热保护电路。

本发明实施例提供的过热保护电路,包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器,供电模块的输出端分别与控制器的供电端和反馈信号输出模块的输入端连接,反馈信号输出模块的输出端与控制器的信号输入端连接,过热触发模块的输出端与反馈信号输出模块的控制端连接,过热触发模块用于在温度大于设定值时,向反馈信号输出模块发送触发信号,反馈信号输出模块用于响应触发信号,向控制器发送反馈信号,控制器用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式,关闭部分高功耗电路或系统,维持电子设备最基本的功能,避免电子设备失控造成电子设备受损或造成人员伤害,提高了安全性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种过热保护电路的结构框图;

图2为本发明实施例提供的另一种过热保护电路的结构框图;

图3为本发明实施例提供的一种过热保护电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。

本发明实施例提供了一种过热保护电路,可适用于温度过高,电源启动过热保护方案时导致自动化的电子设备无法正常运行导致电子设备损坏,甚至威胁使用人员的人身安全的情况,该过热保护电路可以设置于电子设备内部,电子设备可以是无人机、无人车等无人装置。图1为本发明实施例提供的一种过热保护电路的结构框图,如图1所示,该过热保护电路包括:供电模块110、过热触发模块120、反馈信号输出模块130和控制器140。

其中,供电模块110的输出端分别与控制器140的供电端和反馈信号输出模块130的输入端连接,反馈信号输出模块130的输出端与控制器140的信号输入端连接。供电模块110用于为反馈信号输出模块130和控制器140供电。

过热触发模块120的输出端与反馈信号输出模块130的控制端连接,过热触发模块120响应于电源温度的变化,从而产生电压或电流的变化,并响应与该电压或电流的变化生成触发信号。具体的,当电源温度大于设定值时,过热触发模块120的输出端输出触发信号。

反馈信号输出模块130用于响应触发信号,向控制器140发送反馈信号,以告知控制器140当前电源的温度过高。

控制器140用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式。具体的,控制器140发出控制信号,以关闭部分高功耗电路或系统,维持电子设备最基本的功能,避免电子设备受损或造成人员伤害。

示例性的,以无人机为例,RTK(Real-time Kinematic,实时动态)载波相位差分定位系统的定位精度优于GPS(Global Positioning System,全球定位系统)的定位精度,当时,RTK定位系统的功耗远高于GPS系统的功耗,产生的热量也远大于GPS系统。控制器140在接收到温度过高的反馈信号后,控制关闭功耗较高的RTK定位系统,从而使得电源温度降低,避免温度过高导致电源损坏;同时,控制器140维持低功耗的动力系统和GPS定位系统正常运转,使得无人机保持最基本的飞行和定位功能,并及时返航,避免温度过高电源停止对外输出造成的坠机事故,提高了安全性。

本发明实施例提供的过热保护电路,包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器,供电模块的输出端分别与控制器的供电端和反馈信号输出模块的输入端连接,反馈信号输出模块的输出端与控制器的信号输入端连接,过热触发模块的输出端与反馈信号输出模块的控制端连接,过热触发模块用于在温度大于设定值时,向反馈信号输出模块发送触发信号,反馈信号输出模块用于响应触发信号,向控制器发送反馈信号,控制器用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式,关闭部分高功耗电路或系统,维持电子设备最基本的功能,避免电子设备失控造成电子设备受损或造成人员伤害,提高了安全性。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例,下面结合具体实施例对本发明提供的过热保护电路进行具体说明:

图2为本发明实施例提供的另一种过热保护电路的结构框图,如图2所示,示例性的,在上述实施例的基础上,供电模块110包括限流单元111和稳压滤波单元112。

其中,限流单元111的输入端用于接入第一电源电压V1,限流单元111的输出端与稳压滤波单元112的输入端连接。其中,第一电源电压V1可以由低压差线性稳压器(LowDropout Regulator,LDO)提供,第一电源电压V1的大小可以是3.0V。限流单元111用于限制电流的方向和电流的大小,避免线路中电流过大造成电子元件烧毁,以及避免电流倒灌造成低压差线性稳压器受损。

稳压滤波单元112的输出端分别与控制器140的供电端和反馈信号输出模块130的输入端连接。稳压滤波单元112用于对供电模块110的输出端输出的电压进行稳压,避免供电模块110的输出端输出的电压不稳造成控制器受损,以及滤除供电模块110的输出端输出的电压中的交流杂讯。

示例性的,如图2所示,在上述实施例的基础上,反馈信号输出模块130包括第一电子开关单元131。第一电子开关单元131的第一端分别与供电模块110的输出端(即稳压滤波单元112的输出端)和控制器的信号输入端连接,第一电子开关单元131的第二端接地(图中未示出),第一电子开关单元131的控制端与过热触发模块120的输出端连接。

具体的,在本发明实施例中,在电子设备正常运行时,过热触发模块120的输出端没有信号输出,或输出一个低电平信号,使得第一电子开关单元131维持关断状态,第一电子开关单元131的第一端没有反馈信号输出。当电源温度大于设定值时,过热触发模块120的输出端输出触发信号,使得第一电子开关单元131导通,第一电子开关单元131的第一端输出反馈信号给控制器140,以告知控制器140当前电源的温度过高。

示例性的,如图2所示,在上述实施例的基础上,过热触发模块120包括热感应单元121、第一分压单元122、第一电压比较单元123和第二电子开关单元124。

其中,第一分压单元122的输入端用于接入第二电源电压VCC,第二电源电压的大小可以是5V。第一分压单元122包括第一输出端和第二输出端,第一输出端与第一电压比较单元123的第一输入端连接,第二输出端与第一电压比较单元123的第二输入端连接。第一分压单元122用于分压,分配设定第一输出端和第二输出端的电压大小,使得在电子设备正常运行时,第一分压单元122的第一输出端的电压大于第二输出端的电压,即第一电压比较单元123的第一输入端的电压大于第二输入端的电压,第一电压比较单元123输出高电平信号。

热感应单元121的输入端与第一电压比较单元123的第二输入端连接,热感应单元121的输出端接地(图中未示出)。热感应单元121能够感应电源温度的变化,从而产生电压的变化,即温度变化导致第一电压比较单元123的第二输入端的电压变化,具体的,在本发明其中一具体实施例中,当温度升高时,热感应单元121的电压增大(即第一电压比较单元123的第二输入端的电压增大)。由于第一分压单元122的第一输出端电压不变(即第一电压比较单元123的第一输入端的电压不变),当温度升高到设定值时,第一电压比较单元123的第二输入端的电压将大于第一电压比较单元123的第一输入端的电压,此时,第一电压比较单元123输出低电平信号。

第二电子开关单元124的第一端用于接入第二电源电压VCC,第二电子开关单元124的第二端分别与反馈信号输出模块130的控制端(即第一电子开关单元131的控制端)和供电模块110的输入端连接,第二电子开关单元124的控制端与第一电压比较单元123的输出端连接。其中,第二电子开关单元124的第二端与供电模块110的输入端连接,可以是与供电模块110中的限流单元111的输入端连接,也可以是与供电模块110中的稳压滤波单元112的输入端连接,本发明实施例在此不做限定,在一具体实施例中,第二电子开关单元124的第二端与供电模块110中的稳压滤波单元112的输入端连接。

具体的,电子设备正常工作时,第一电压比较单元123输出高电平信号,使得第二电子开关单元124维持关断状态。第二电子开关单元124无信号输出,第一电子开关131维持关断状态。当温度升高到设定值时,第一电压比较单元123输出低电平信号,使得第二电子开关单元124导通,进而向第一电子开关单元131的控制端和稳压滤波单元112的输入端输出触发信号(高电平信号),使得第一电子开关131导通,第一电子开关单元131的第一端输出反馈信号给控制器140,以告知控制器140当前电源的温度过高。在该具体实施例中,当温度升高到设定值时,控制器140可以根据反馈信号切断第一电源电压V1,即断开低压差线性稳压器,第二电子开关单元124输出的高电平信号经稳压滤波单元112稳压滤波后,向控制器140供电,在保证控制器140正常工作的同时,避免低压差线性稳压器被烧毁。

示例性的,如图2所示,在上述实施例的基础上,本发明实施例中的过热保护电路还可以包括备用供电模块150。

备用供电模块150的输出端与控制器140的供电端连接,用于在供电模块110的输入端无输入时,向控制器140供电。具体的,在实际应用中,可能存在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁的情况,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出的情况,此时备用供电模块150的输出端输出备用电源电压,为控制器140供电,保证电子设备正常工作。在本发明另一实施例中,只要检测到电源的温度大于预设值,无论供电模块110的输入端是否有输入,均启用备用供电模块150,同时控制无人装置切换至低功耗模式,防止供电模块110随时无输入(即防止低压差线性稳压器随时被烧坏),增加无人装置工作的稳定性。

具体的,如图2所示,在上述实施例的基础上,备用供电模块150包括第二电压比较单元151、第二分压单元152和第三电子开关单元153。

其中,第二分压单元152的输入端用于接入第二电源电压VCC,第二分压单元152的输出端与第二电压比较单元151的第二输入端连接。第二电压比较单元151的第一输入端用于接入第一电源电压V1,第二电压比较单元151的输出端与第三电子开关单元153的控制端连接。第三电子开关单元153的第一端用于接入第二电源电压VCC,第三电子开关单元153的第二端与控制器140的供电端连接。在本发明一具体实施例中,第三电子开关单元153的第二端与供电模块110中的稳压滤波单元112连接。

具体的,第二分压单元152用于分压,使得在电子设备正常运行过程中,第二电压比较单元151的第二端的电压(即第二分压单元152的输出端的电压)小于第二电压比较单元151的第一端的电压(即第一电源电压V1),第二电压比较单元151输出高电平信号,维持第三电子开关单元153处于关断状态,备用供电模块150不对外输出。当在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出时,低压差线性稳压器无输出,第二电压比较单元151的第一端的电压变为零,此时,第二电压比较单元151的第一端的电压小于第二电压比较单元151的第二端的电压,第二电压比较单元151输出低电平信号,使得第三电子开关单元153导通,第二电源电压VCC经由第三电子开关单元153和稳压滤波单元112对控制器140供电,保证电子设备正常工作。

示例性的,如图2所示,在上述实施例的基础上,反馈信号输出模块130还可以包括第四电子开关单元132。具体的,第四电子开关单元132的第一端分别与供电模块110的输出端(即稳压滤波单元112的输出端)和控制器140的信号输入端连接,第四电子开关单元132的第二端接地(图中未示出),第四电子开关单元132的控制端与备用供电模块150的输出端(即第三电子开关单元153的第二端)连接。

具体的,当在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出时,第二电源电压VCC经由第三电子开关单元153和稳压滤波单元112对控制器140供电,同时,第四电子开关单元132的控制端接收第三电子开关单元153输出的高电平信号,使得第四电子开关单元132导通,第四电子开关单元132的第一端向控制器140发送反馈信号FB2,以告知控制器140当前低压差线性稳压器无输出,以便使用人员对电子设备进行检修。

图3为本发明实施例提供的一种过热保护电路的电路图,如图3所示,在上述实施例的基础上,供电模块110中,限流单元111包括整流二极管D1和第一电阻R1。稳压滤波单元112包括第二电阻R2、第三电阻R3、第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2和滤波电容C1。

其中,整流二极管D1的阳极用于接入第一电源电压V1,整流二极管的阴极与第一电阻R1的第一端连接,第一电阻R1的第二端与稳压滤波单元112的输入端(即第二电阻R2的第一端)连接。整流二极管D1用于隔离第一电源电压V1中的交流杂讯,以及防止电流倒灌造成低压差线性稳压器受损。第一电阻R1用于限制线路中电流的大小,避免线路中电流过大造成电子元件烧毁。

第二电阻R2的第一端与限流单元111的输出端(即第一电阻R1的第二端)连接,第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接。第三电阻R3的第二端分别与控制器140的供电端和反馈信号输出模块130的输入端连接。第一稳压二极管ZD1的阴极与限流单元111的输出端(第一电阻R1的第二端)连接,第一稳压二极管ZD1的阳极接地。第二稳压二极管ZD2的阴极与第三电阻R3的第二端连接,第二稳压二极管ZD2的阳极接地。滤波电容C1的第一端与第二电阻R2的第二端连接,滤波电容C1的第二端接地。

具体的,第一稳压二极管ZD1和第二稳压二极管ZD2为3.0V稳压二极管,用于,使得输入控制器140的供电端的电压始终低于3.0V,避免第一电源电压V1波动,控制器140的供电端的瞬时电压过高造成控制器损坏的情况。滤波电容C1一方面可以滤除限流单元111输出的电压信号中的交流杂讯,另一方面,在本发明实施例中,当温度升高到设定值时,控制器140可以根据反馈信号切断第一电源电压V1,第二电源电压VCC经稳压滤波单元112稳压滤波后,向控制器140供电,避免低压差线性稳压器被烧毁,以及,当在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出时,第二电源电压VCC经由第三电子开关单元153和稳压滤波单元112对控制器140供电。电路在切换供电的瞬间,可能会有一定的抖动,滤波电容C1能够减少电路中的抖动,使得电路能平缓地切换过去。

具体的,第一电子开关单元131可以包括一个开关晶体管,该开关晶体管可以是三极管、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等,本发明实施例在此不做限定。在本发明的其他实施例中,第一电子开关单元131也可以是由多个开关晶体管组成的开关电路,本发明实施例在此不做限定。

示例性的,如图3所示,反馈信号输出模块130中,第一电子开关单元131包括一个三极管Q1、电阻R9和电阻R10。其中,电阻R9的第一端与第三电阻R3的第二端连接,电阻R9的第二端与三极管Q1的第一端连接,三极管Q1的第二端接地。电阻R10的第一端与过热触发模块120中的第二电子开关单元124的第二端连接,电阻R10的第二端与三极管Q1的控制端连接。三极管Q1的第一端与控制器140的信号输入端连接,当温度升高到设定值时,过热触发模块120向三极管Q1的控制端发送触发信号(高电平信号),使得三极管Q1导通,三极管Q1的第一端产生反馈信号FB1,并发送给控制器140。

示例性的,如图3所示,在上述实施例的基础上,过热触发模块120中,热感应单元121包括热敏电阻RT,第一分压单元122包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6,第一电压比较单元123包括第一电压比较器LM1。第二电子开关单元124包括一个三极管Q2、电阻R11和R12。

具体的,热敏电阻RT的第一端与第一电压比较器LM1的反相输入端连接,热敏电阻RT的第二端接地,即第一电压比较器LM1的反相输入端的电压为热敏电阻RT的分压。第四电阻R4的第一端用于接入第二电源电压VCC,第四电阻R4的第二端与热敏电阻RT的第一端连接。第五电阻R5的第一端用于接入第二电源电压VCC,第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端连接,第六电阻R6的第二端接地。

第一电压比较器LM1的正相输入端与第六电阻R6的第一端连接,即第一电压比较器LM1的正相输入端的电压为第六电阻R6的分压。第一电压比较器LM1的供电端用于接入第二电源电压,第一电压比较器LM1的接地端接地。

三极管Q2的控制端与电阻R11的第一端连接,电阻R11的第二端与第一电压比较器LM1的输出端连接,三极管Q2的第一端用于接入第二电源电压VCC,三极管Q2的第二端分别与电阻R10的第一端和电阻R12的第一端连接,电阻R12的第二端接地。此外,三极管Q2的第二端与通过整流二极管D2和电阻R13与第一电阻R1的第一端连接。整流二极管D2用于防止第一电源电压V1倒灌至三极管Q2。

具体的,电子设备正常工作时,第一电压比较器LM1的正相输入端的电压大于反相输入端的电压,第一电压比较器LM1输出高电平信号,使得三极管Q2维持关断状态,三极管Q2的第二端无输出,三极管Q1维持关断状态,无反馈信号输出。热敏电阻RT的电阻随温度升高而增大,使得热敏电阻RT的分压(即第一电压比较器LM1的反相输入端的电压)随温度升高而增大,当温度升高达到设定值时,第一电压比较器LM1的反相输入端的电压大于正相输入端的电压,第一电压比较器LM1输出低电平信号,使得三极管Q2导通,三极管Q1的控制端接收到一个高电平信号,使得三极管Q1导通,三极管Q1的第一端输出反馈信号FB1到控制器140的信号输入端,以告知控制器140当前电源的温度过高。控制器140可以根据反馈信号切断第一电源电压V1。同时,三极管Q2导通后,第二电源电压VCC经三极管Q2、整流二极管D2、电阻R12、第二电阻R2和第三电阻R3向控制器140供电,在保证控制器140正常工作的同时,避免低压差线性稳压器被烧毁。

具体的,第二电子开关单元124可以包括一个开关晶体管,该开关晶体管可以是三极管、薄膜晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等,本发明实施例在此不做限定。在本发明的其他实施例中,第二电子开关单元124也可以是由多个开关晶体管组成的开关电路,本发明实施例在此不做限定。

示例性的,如图3所示,在上述实施例的基础上,备用供电模块150中,第二电压比较单元151包括第二电压比较器LM2,第二分压单元152包括第七电阻R7和第八电阻R8,第三电子开关单元153包括三极管Q3和电阻R14。反馈信号输出模块130中的第四电子开关单元132包括三极管Q4、整流二极管D3、电阻R15和电阻R16。

其中,第七电阻R7的第一端用于接入第二电源电压VCC,第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端连接,第八电阻R8的第二端接地。第二电压比较器LM2的正相输入端用于接入第一电源电压V1,第二电压比较器LM2的反相输入端与第八电阻R8的第一端连接,即第二电压比较器LM2的反相输入端的电压为第八电阻R8的分压,第二电压比较器LM2的输出端与第三电子开关单元153的控制端(即三极管Q3的控制端)连接。第二电压比较器LM2的供电端用于接入第二电源电压VCC,第二电压比较器LM2的接地端接地。

三极管Q3的第一端用于接入第二电源电压VCC,三极管Q3的第二端通过整流二极管D3和电阻R16与三极管Q4的控制端连接。电阻R15的第一端与电阻R3的第二端连接,电阻R15的第二端与三极管Q4的第一端连接,三极管Q4的第二端接地。整流二极管D3的阴极与第三电阻R3的第一端连接。整流二极管D3用于防止第一电源电压V1倒灌至三极管Q3。

具体的,在电子设备正常运行过程中,第二电压比较器LM2的反相输入端的电压(即第八电阻R8的分压)小于第二电压比较器LM2的正相输入端的电压(即第一电源电压V1),第二电压比较器LM2输出高电平信号,维持三极管Q3处于关断状态,三极管Q3的第二端无输出。当在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出时,低压差线性稳压器无输出,第二电压比较器LM2的正相输入端的电压变为零,此时,第二电压比较器LM2的正相输入端的电压小于反相输入端的电压,第二电压比较器LM2输出低电平信号,使得三极管Q3导通,第二电源电压VCC经由三极管Q3、整流二极管D3和第三电阻R3对控制器140供电,保证电子设备正常工作。同时,三极管Q4的控制端接收到高电平信号,使得三极管Q4导通,三极管Q4的第一端输出反馈信号FB2,以告知控制器140当前低压差线性稳压器无输出,以便使用人员对电子设备进行检修。

具体的,第三电子开关单元153和第四电子开关单元132均可以包括一个开关晶体管,该开关晶体管可以是三极管、薄膜晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等,本发明实施例在此不做限定。在本发明的其他实施例中,第三电子开关单元153和第四电子开关单元132也可以都是由多个开关晶体管组成的开关电路,本发明实施例在此不做限定。

在上述实施例的基础上,如图3所示,第二电源电压VCC的接入端还可以设置整流二极管D4,整流二极管D4的阳极用于接入第二电源电压VCC,整流二极管D4的阴极分别与第七电阻R7的第一端、第二电压比较器LM2的供电端、三极管Q3的第一端、第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端、第一电压比较器LM1的供电端和三极管Q2的第一端连接。

本发明实施例还提供了一种无人装置过热保护方法,该方法包括:

S101、采集无人装置工作过程中电源的温度。

在本发明实施例中,通过温度采集模块采集无人装置工作过程中电源的温度。示例性的,如前述实施例中所述的,通过过热触发模块感应电源的温度变化。

S102、在温度大于设定值时,控制无人装置切换至低功耗运行模式。

在本发明实施例中,在采集的温度大于设定值时,控制无人装置切换至低功耗运行模式。具体的,在采集的温度大于设定值时,控制关闭功耗较高的RTK定位系统,从而使得电源温度降低,避免温度过高导致电源损坏;同时,维持低功耗的动力系统和GPS定位系统正常运转,使得无人装置(例如无人机)保持最基本的飞行和定位功能,避免温度过高电源停止对外输出造成的坠机事故,提高了安全性。

S103、控制无人装置返航。

在无人装置切换至低功耗运行模式之后,控制无人装置及时返航,以便工作人员及时对无人装置进行检查、维修。

在本发明的一些实施例中,无人装置过热保护方法基于本发明前述实施例所述的过热保护电路,其中,电源包括供电模块和备用供电模块,供电模块用于为反馈信号输出模块和控制器供电,过热保护电路的具体结构和工作原理在前述实施例中已有详细记载,本发明实施例在此不再赘述。无人装置过热保护方法还包括:

1、检测供电模块的输入端的输入电压。

具体的,备用供电模块的输出端与控制器的供电端连接,备用供电模块可以检查供电模块的输入端的输入电压。

2、在供电模块的输入端的输入电压为零时,接收备用供电模块输入的备用电源电压。

具体的,在实际应用中,可能存在电源温度未达到设定值之前,低压差线性稳压器就已经烧毁的情况,或者其他原因导致低压差线性稳压器无输出的情况,此时,备用供电模块的输出端输出备用电源电压,为控制器供电,保证电子设备正常工作。

3、控制无人装置返航。

在接收备用供电模块输入的备用电源电压之后,控制无人装置及时返航,以便工作人员及时对无人装置进行检查、维修,同时避免备用电池耗尽导致无人装置坠毁或抛锚。

在本发明另一实施例中,只要检测到电源的温度大于预设值,无论供电模块的输入端是否有输入,均启用备用供电模块,同时控制无人装置切换至低功耗模式,防止供电模块随时无输入(即防止低压差线性稳压器随时被烧坏),增加无人装置工作的稳定性。

本发明实施例还提供了一种无人装置,无人装置可以是无人车或无人机,该无人装置包括本发明上述任意实施例提供的过热保护电路,过热保护电路包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器;

供电模块的输出端分别与控制器的供电端和反馈信号输出模块的输入端连接,反馈信号输出模块的输出端与控制器的信号输入端连接;

过热触发模块的输出端与反馈信号输出模块的控制端连接;

过热触发模块用于在温度大于设定值时,向反馈信号输出模块发送触发信号;

反馈信号输出模块用于响应触发信号,向控制器发送反馈信号;

控制器用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式。

本发明实施例提供的无人装置,其内部设置的过热保护电路包括:供电模块、过热触发模块、反馈信号输出模块和控制器,供电模块的输出端分别与控制器的供电端和反馈信号输出模块的输入端连接,反馈信号输出模块的输出端与控制器的信号输入端连接,过热触发模块的输出端与反馈信号输出模块的控制端连接,过热触发模块用于在温度大于设定值时,向反馈信号输出模块发送触发信号,反馈信号输出模块用于响应触发信号,向控制器发送反馈信号,控制器用于响应反馈信号,切换至低功耗运行模式,关闭高功耗的RTK定位系统,从而使得电源温度降低,避免温度过高导致电源损坏;同时,控制器维持低功耗的动力系统和GPS定位系统正常运转,使得无人装置保持最基本的飞行和定位功能,并及时返航,避免温度过高电源停止对外输出造成的坠机事故,提高了安全性。

于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

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