一种输出控制电路及作业设备的制作方法

1.本实用新型涉及输出控制领域，具体而言，涉及一种输出控制电路及作业设备。


背景技术：

2.目前，电源输出控制电路被广泛应用于各个领域，从而成本及设计难度来讲，电源输出控制电路通常采用低边控制，即控制负载地和电源地的通断，从而实现对电源输出的控制。
3.但是，目前的电源输出控制电路中，其控制开关的部分在断开时往往等效阻抗较小，而目标负载的阻抗较大时，即使关断控制开关部分，在外部负载上仍然能够检测出电压，从而存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种输出控制电路及作业设备，能够至少部分的解决上述问题。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.第一方面，本技术提供了一种输出控制电路，所述输出控制电路包括主电源、开关元件和第一控制模块；
7.所述第一控制模块包括第一控制单元和第一单向导电单元；
8.所述主电源的正极与目标负载的正极连接，所述主电源的负极与所述开关元件的第一导通端连接，所述开关元件的第二导通端与所述目标负载的负极连接，所述开关元件的控制端与所述第一单向导电单元的输出端连接；
9.所述第一单向导电单元的输入端与所述第一控制单元连接。
10.可选的，所述第一单向导电单元包括第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述开关元件的控制端连接，所述第一二极管的阳极与所述第一控制单元连接。
11.可选的，所述第一单向导电单元包括mos管，所述mos管包括体二极管，所述体二极管的阴极与所述开关元件的控制端连接，所述体二极管的阳极与所述第一控制单元连接。
12.可选的，所述第一控制单元包括第一控制电源和第一开关管，所述第一开关管的第一导通端与所述第一控制电源的正极连接，所述第一开关管的第二导通端与所述第一单向导电单元的输入端连接，所述第一开关管的控制端接地。
13.可选的，所述第一控制单元还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一控制电源的正极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一开关管的第一导通端连接。
14.可选的，所述输出控制电路还包括第二控制模块，所述第二控制模块的一端与所述目标负载的负极连接，所述第二控制模块的另一端接地。
15.可选的，所述第二控制模块包括第二单向导电单元和第二控制单元，所述第二单向导电单元的一端与所述目标负载的负极连接，所述第二单向导电单元的另一端与所述第二控制单元连接，所述第二控制单元接地。
16.可选的，所述第二控制单元包括第二控制电源和第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述第二控制电源的正极连接，所述第二开关管的第一导通端与所述第二单向导电单元连接，所述第二开关管的第二导通端接地。
17.可选的，所述第二控制单元还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第二单向导电单元连接，所述第一电阻的另一端与所述第二开关管的第一导通端连接。
18.第二方面，本技术提供了一种作业设备，所述作业设备包括所述的输出控制电路。
19.本实用新型提供的输出控制电路及作业设备的有益效果是：
20.本技术提供了一种输出控制电路及作业设备，该输出控制电路包括主电源、开关元件和第一控制模块，第一控制模块包括第一控制单元和第一单向导电单元，主电源的正极与目标负载的正极连接，主电源的负极与开关元件的第一导通端连接，开关元件的第二导通端与目标负载的负极连接，开关元件的控制端与第一单向导电单元的输出端连接，第一单向导电单元的输入端与第一控制单元连接。本技术中通过增设第一单向导电单元，在第一控制模块关断后，第一单向导电单元的阻抗可以视为无穷大，从而提高了第一控制模块的等效阻抗，避免了在关断时，负载仍然能够检测出电压的问题，提高了电路的安全性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之一；
23.图2为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之二；
24.图3为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之三；
25.图4为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之四；
26.图5为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之五；
27.图6为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之六；
28.图7为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之七；
29.图8为本实用新型实施例提供的输出控制电路的结构示意图之八。
30.图标：100-输出控制电路；10-第一控制模块；qs-开关元件；vz-主电源；d1-第一二极管；v1-第一控制电源；d2-第二二极管；q1-第一开关管；110-第一控制单元；120-第一单向导电单元；20-第二控制模块；210-第二单向导电单元；220-第二控制单元；q2-第二开关管；v2-第二控制电源；r1-第一电阻；d3-第三二极管；q3-第三开关管、q4-第四开关管、q5-第五开关管、r2-第二电阻、r3-第三电阻、r4-第四电阻、v3-第三控制电源、v4-第四控制电源、d4-第四二极管。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
36.正如背景技术中所记载的，目前，电源输出控制电路被广泛应用于各个领域，从而成本及设计难度来讲，电源输出控制电路通常采用低边控制，即控制负载地和电源地的通断，从而实现对电源输出的控制。但是，目前的电源输出控制电路中，其控制开关的部分在断开时往往等效阻抗较小，而目标负载的阻抗较大时，即使关断控制开关部分，在目标负载上仍然能够检测出电压，从而存在一定的安全隐患。
37.有鉴于此，为了提高输出控制电路的安全性，请结合参阅图1，本技术实施例提供了一种输出控制电路100，能够有效增加控制开关的等效阻抗，从而消除当开关关断时负载上存在的电压，以提高电路的安全性。
38.该输出控制电路100包括主电源vz、开关元件qs和第一控制模块10。
39.第一控制模块10包括第一控制单元110和第一单向导电单元120。
40.主电源vz的正极与目标负载的正极连接，主电源vz的负极与开关元件qs的第一导通端连接，开关元件qs的第二导通端与目标负载的负极连接，开关元件qs的控制端与第一单向导电单元120的输出端连接。
41.第一单向导电单元120的输入端与第一控制单元110连接。
42.在本实施例中，在原本的输出控制电路上增设了第一单向导电单元120，第一控制模块10在导通时，控制信号可以通过第一单向导电单元120传输至开关元件qs，从而实现对开关元件qs的控制，而当第一控制模块10关断后，利用第一单向导电单元120的单向导电性，此时第一控制模块10的阻抗可以视为无穷大，从而有效提高了第一控制模块10的等效电阻，即使目标负载的阻抗较大，此时，目标负载上也不会出现电压，从而提高了整个输出控制电路100的安全性能。
43.需要说明的是，在本实施例中，第一单向导电单元120可以是具有单向导电功能的电子元件，例如二极管、mos管以及继电器等，也可以是由多个电子元件组成的具有单向导电功能的电路，在本实施例中并不做具体的限定。
44.为了更好的降低电路的设计和制造成本，在可能的实施方式中，请结合参阅图2，可以选择单个二极管作为第一单向导电单元120，即第一单向导电单元120包括第一二极管
d1，第一二极管d1的阴极与开关元件qs的控制端连接，第一二极管d1的阳极与第一控制单元110连接。
45.在本实施例中，将第一二极管d1作为第一单向导电单元120，利用二极管的单向导电性，增加了第一控制模块10在关断时的等效阻抗，其不仅能够解决现有技术中由于开关阻抗较小而导致存在一定安全隐患的问题，并且还具有结构简单，成本低廉的优势。
46.作为本技术实施例的另外一种实现方案，为了提高电源控制方式的多样性，另外一种可能的实现方式中，第一单向导电单元120包括mos管，mos管包括体二极管，体二极管的阴极与开关元件qs的控制端连接，体二极管的阳极与第一控制单元110连接。
47.需要说明的是，在本实施例中，mos管的控制端可以根据具体电路的实际需求进行设置，本实施例不仅利用了体二极管的单向导电性，同时，通过增加了mos管的开关功能，可以实现电路的多样化控制。
48.在本实施例中，开关元件qs的导通或关断，实质上是由第一控制单元110产生的控制信号所决定的，第一控制单元110可以是芯片也可以是简单的电路结构，再另外一种可选的实施方式中，请结合参阅图3，为了简化电路结构，节约电路成本，该第一控制单元110包括第一控制电源v1和第一开关管q1，第一开关管q1的第一导通端与第一控制电源v1的正极连接，第一开关管q1的第二导通端与第一单向导电单元120的输入端连接，第一开关管q1的控制端接地。
49.在本实施例中，第一控制电源v1向第一开关管q1提供电信号，此时第一开关管q1导通，并向开关元件qs发送对应的控制信号，以使开关元件qs导通或断开。
50.需要说明的时，在本实施例中，对于开关元件qs的控制实质上是由第一控制电源v1所产生的电信号来实现的，这里的第一控制电源v1可以是自带控制器的独立电源，也可以是控制芯片的电平输出引脚，在本实施例中并不做具体的限定。
51.具体来讲，当第一控制电源v1为独立电源时，通过操作其内部的控制器，则可以实现对开关元件qs的控制。当第一控制电源v1为控制芯片的电平输出引脚时，通过控制芯片自身的控制逻辑，则可以实现对开关元件qs的控制。
52.同时，为了避免第一开关管q1中的电流回流至第一控制电源v1中，而对电源造成损害，在另外一种可能的实现方式中，请继续参阅图3，第一控制单元110还包括第二二极管d2，第二二极管d2的阳极与第一控制电源v1的正极连接，第二二极管d2的阴极与第一开关管q1的第一导通端连接。
53.在本实施例中，通过在第一控制电源v1和第一开关管q1之间设置第二二极管d2，可以有效避免电流回流至第一控制电源v1中对电源所造成的损害。
54.在上述实施例中，均是通过控制开关元件qs实现了低边控制，为了更好地提高低边控制的效果，在另外一种可能的实现方式中，请结合参阅图4，输出控制电路100还包括第二控制模块20，第二控制模块20的一端与目标负载的负极连接，第二控制模块20的另一端接地。
55.在本实施例中，第二控制模块20的一端与目标负载的负极连接，第二控制模块20的另一端接地，通过控制第二控制模块20的导通状态，就可以实现电路的低边控制。
56.本实施例中，在开关元件qs的基础上又增设了第二控制模块20，不仅仅可以通过控制开关元件qs实现电路的低边控制，还可以通过第二控制模块20实现电路的低边控制，
双重控制的模式可以有效地提高控制的效果。
57.同样的，第二控制模块20作为控制开关，当目标负载的阻抗较大时，即使关断第二控制模块20，在目标负载上仍然能够检测出电压，从而存在一定的安全隐患。
58.因此，在另外一种可能的实施例中，请结合参阅图5，第二控制模块20包括第二单向导电单元210和第二控制单元220，第二单向导电单元210的一端与目标负载的负极连接，第二单向导电单元210的另一端与第二控制单元220的一端连接，第二控制单元的另一端220接地。
59.需要说明的是，本实施例中的第二控制单元220与上述实施例中的第一控制单元110的作用并不完全相同，上述实施例中的第一控制单元110用于控制开关元件qs的导通状态，从而实现低边控制，而在本实施例中，第二控制单元220通过控制自身的导通状态就能够实现低边控制，二者的功能是存在明显区别的。
60.在本实施例中，通过设置第二单向导电单元210，并利用第二单向导电单元210的单向导电性，可以在第二控制单元220断开时，提高整个第二控制模块20的等效阻抗，从而能够有效避免当目标负载的阻抗较大时，即使关断第二控制模块20，在目标负载上仍然能够检测出电压，从而存在一定的安全隐患的问题。
61.为了更好的理解实施例的技术方案，下面对第二控制模块20的具体原理做详细介绍：
62.在本实施例中，第二控制模块20包括了第二控制单元220和第二单向导电单元210，其中，第二控制单元220通过第二单向导电单元210与目标负载的负极连接，第二控制单元220接地，当第二控制单元220导通时，目标负载中的电流通过第二单向导电单元210流向第二控制单元220，并通过第二控制单元220接地，从而实现了低边控制。
63.而当第二控制单元220断开时，由于第二单向导电单元210的单向导电性，此时，电流是无法通过第二单向导电单元210流向目标负载的，从而增加了整个第二控制模块20的等效阻抗，从而可以有效地消除目标负载上的电压，提高电路的安全性。
64.值得注意的是，在本实施例中，第二单向导电单元210的作用跟第一单向导电单元120的作用相同，第二单向导电单元210可以是具有单向导电功能的电子元件，例如二极管、mos管以及继电器等，也可以是由多个电子元件组成的具有单向导电功能的电路，在本实施例中并不做具体的限定。
65.同样的，在本实施中，第二控制单元220可以是芯片也可以是简单的电路结构，再另外一种可选的实施方式中，请结合参阅图6，为了简化电路结构，节约电路成本，第二控制单元220包括第二控制电源v2和第二开关管q2，第二开关管q2的控制端与第二控制电源v2的正极连接，第二开关管q2的第一导通端与第二单向导电单元210连接，第二开关管q2的第二导通端接地。
66.需要说明的是，本实施例中的第二控制电源v2可以是自带控制器的独立电源，也可以是控制芯片的电平输出引脚，在本实施例中并不做具体的限定。
67.需要注意的是，本技术中开关管的控制端根据开关管类型的不同而不同，例如，当开关管为三极管时，其控制端为三极管的基极，而当开关管为mos管时，其控制端为mos管的栅极。
68.本技术开关管的第一导通端和第二导通端仅是示例性的说明，不同类型的开关管
在不同电路中，其第一导通端和第二导通端会存在一定的差异，这都是可以根据实际需要进行设置的，其并不影响本技术所要保护的范围。
69.为了避免目标负载中的电流过大而对第二开关管q2造成损害，在另外一种可能的实施方式中，请继续参阅图6，第二控制单元220还包括第一电阻r1，第一电阻r1的一端与第二单向导电单元210连接，第一电阻r1的另一端与第二开关管q2的第一导通端连接。
70.在本实施例中，通过设置第一电阻r1，可以起到一定的限流作用，避免对第二开关管q2造成损害。
71.请结合参阅图7，在另外一种可能的实施方式中，第一开关管q1和第二开关管q2均为三极管，第一开关管q1的基极接地，第一开关管q1的发射极与第二二极管d2的阴极连接，第一开关管q1的集电极与第一二极管d1的阳极连接；第二开关管q2的基极与第二控制电源v2连接，第二开关管q2的集电极与第一电阻r1连接，第二开关管q2的发射极接地。
72.开关元件qs为mos管，开关元件qs的栅极与第一二极管d1的阴极连接，开关元件qs的源极与目标负载连接，开关元件qs的漏极接地。
73.第二单向导电单元210包括第三二极管d3，第三二极管d3的阳极与目标负载连接，阴极与第一电阻r1连接。
74.请结合参阅图8，本技术实施例提供的输出控制电路100还包括外接模块30，外接模块30为控制模块，包括第三开关管q3、第四开关管q4、第五开关管q5、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第三控制电源v3、第四控制电源v4、第四二极管d4；
75.其中，第五开关管q5的第一导通端与开关元件qs连接，第五开关管q5的第二导通端接地，第五开关管q5的控制端与第四二极管d4的阳极连接，第四二级管d4与第二电阻r2并联，第四二极管d4的阴极连接于第三开关管q3发射极和第四开关管q4的发射极之间，第四开关管q4的集电极接地，第三开关管q3的集电极与第三控制电源v3连接，第三电阻r3的一端连接于第三开关管q3的基极和第四开关管q4的基极之间，第三电阻r3的另一端连接于第四控制电源v4的正极和第四电阻r4的一端之间，第四电阻r4的另一端与第四开关管q4的集电极连接，第三控制电源v3的负极和第四控制电源v4的负极均接地。
76.在本实施例中，外接模块30通过控制第五开关管q5的导通状态，从而实现电路的低边控制。
77.本技术实施例还提供了一种作业设备，所述作业设备包括输出控制电路100。
78.需要说明的是，本实施例中的作业设备可以是任需要进行电源输出控制的设备，包括但不限于无人机。
79.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。