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自從開(kāi)始做機(jī)器人開(kāi)始，整個(gè)系統(tǒng)的供電問(wèn)題一直就是道繞不過(guò)去的坎。機(jī)器人的供電系統(tǒng)可以說(shuō)是一切可能性的開(kāi)始，一個(gè)安全穩(wěn)定的供電系統(tǒng)會(huì)極大地提升機(jī)器人系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

機(jī)器人電源需求是什么？

基于移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用電池供電不穩(wěn)定的特性

由于機(jī)器人它的應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)多變，并沒(méi)有一個(gè)固定的體型尺寸限制，且多數(shù)移動(dòng)機(jī)器人是獨(dú)立工作的，需要自身能源供給，因此采用電池供能可以說(shuō)是絕大部分移動(dòng)設(shè)備的首要選擇了。它有一大堆好處，如種類多樣、體積可以定制、造價(jià)成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單等。但是它也有不太討喜的地方：電池電壓會(huì)隨著剩余電量的下降而下降。而且由于應(yīng)用場(chǎng)景和功能需求不同，鋰電池從3S到12S都有使用（1S即一節(jié)電池），這就導(dǎo)致通用的機(jī)器人供電系統(tǒng)需要適應(yīng)大約8V~50V（單節(jié)鋰電池電壓為2.8V~4.2V）的輸入電壓范圍。

基于不同機(jī)器人“零部件”用電規(guī)格不同

實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，供電系統(tǒng)一般情況下都是定制開(kāi)發(fā)的，一旦應(yīng)用場(chǎng)景有變，功能需求加加減減，這血壓騰的一下就上來(lái)了，又要重新開(kāi)始進(jìn)行供電設(shè)計(jì)、材料選型、性能極限測(cè)試，最終才敢在真機(jī)上使用。在過(guò)往我們接觸過(guò)的機(jī)器人中，設(shè)備使用的電壓規(guī)格大部分都有5V、12V、19V、24V這四種。主要就是供給傳感器、MCU（微控制器）、主控制器（電腦）和一些執(zhí)行結(jié)構(gòu)（電機(jī)、氣泵等）。他們對(duì)功率的需求最大也就200W左右，再大就可以單獨(dú)加一路專門的供電了。并且有些外圍設(shè)備允許的輸入電壓波動(dòng)范圍比較小，例如不能大于10%，這就需要你的輸出電壓越穩(wěn)定越好了。

總結(jié)下來(lái)就是理想的通用機(jī)器人供電系統(tǒng)參數(shù)為：

輸入電壓為8V~50V的DC（直流）電源;

輸出為穩(wěn)定的5V、12V、19V、24VDC（直流）電源，輸出功率200W左右。

由于我們自己研發(fā)機(jī)器人，也有大量的集成工作，于是就從以往的項(xiàng)目里面析出了這款產(chǎn)品。

這個(gè)產(chǎn)品實(shí)際上是不掙錢的，幾百塊錢的東西，只是覺(jué)得客戶有需要，也不賠本，大家也都對(duì)這個(gè)產(chǎn)品抱有濃厚的興趣，于是乎就一直迭代研發(fā)下來(lái)了。

迭代的路徑

我們第一版，主要是實(shí)現(xiàn)了單一降壓或者升壓的電源穩(wěn)壓功能，外加一些電源保護(hù)功能。隨著后續(xù)的使用和用戶反饋，逐漸暴露出來(lái)了它的一些問(wèn)題，例如輸出功率不夠、遇到輸入電壓波動(dòng)時(shí)容易壞，效率不高而導(dǎo)致的發(fā)熱。于是隨著技術(shù)的更新迭代，就自然而然的啟動(dòng)了第二版的改版任務(wù)。

經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的選型測(cè)試，修bug迭代，最終新一代電源板誕生了！

圖1、第一版電源板 圖2、第二版電源板

相比于第一版電源適配板，我們繼承傳統(tǒng)，改進(jìn)功能做到了：

一個(gè)模塊即可解決多數(shù)設(shè)備的供電問(wèn)題：

1.電壓自動(dòng)升降。不用再為升壓還是降壓撓頭。

2.使用安全。具有輸入反接保護(hù)、輸出防倒灌、輸出短路保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)。

3.輸出穩(wěn)定。輸出端集成有電壓補(bǔ)償，彌補(bǔ)了大電流使用中的線損電壓。

3.功率高。最高單路輸出200W。

4.轉(zhuǎn)換效率高。平均電源轉(zhuǎn)換效率在94%。

5.靈活性強(qiáng)。輸出用的壓接端子，想壓幾個(gè)壓幾個(gè)。

6.布局緊湊，體積小巧，便于安放。

當(dāng)然，你也可以把它簡(jiǎn)單理解為幾塊DC/DC合一的模塊。