1.一种碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述碳化硅晶体管无人机电调包括电源电路模块、SBUS总线输入模块、MCU主控电路模块、三相门极驱动器模块、碳化硅功率电路模块、母线电压测量电路模块、温度测量电路模块、相电压采集电路模块以及用于给电调供电的电池模块和驱动无人机的无刷电机;
所述SBUS总线输入模块、所述MCU主控电路模块、所述三相门极驱动器模块和所述碳化硅功率电路模块顺次连接,并且其供电端同时连接所述电源电路模块,所述母线电压测量电路模块的输出端、所述温度测量电路模块的输出端和所述相电压采集电路模块的输出端分别与所述MCU主控电路模块连接,所述无刷电机连接所述相电压采集电路模块的输入端和所述碳化硅功率电路模块的输出端,所述母线电压测量电路模块的输入端连接所述电池模块。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述电池模块包括型号为2S‑6S的航模动力锂电池,所述电池模块的正极VS+连接电容C24和电容C25的输入端,所述电容C24和电容C25的输出端连接所述电池模块的负极VS‑。
3.根据权利要求1所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述电源电路模块包括第一降压转换电路、第二降压转换电路和第三降压转换电路,所述第一降压转换电路为母线电压到15V的转换电路,所述第二降压转换电路为15V到5V的转换电路,所述第三降压转换电路为5V到3.3V的转换电路,所述第二降压转换电路的输入端连接所述第一降压转换电路的输出端,其输出端连接所述第三降压转换电路,所述电池模块的正极VS+分别通过电容C26~C34与所述电池模块的VS‑SIC端口连接。
4.根据权利要求3所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述第一降压转换电路包括型号为TPS5430的降压转换器U5、电阻限流电路、输入稳压二极管D1、输入电源滤波电容C14、续流二极管D2、斩波电感L1、电压反馈测量电路、接地电容C13和输出端自举电容器C12,所述电阻限流电路包括电阻R18和电阻R19,所述电压反馈测量电路包括电阻R20和电阻R21;
所述电阻R18的输入端连接所述母线电压,所述电阻R19输入端连接所述电阻R18的输出端,所述降压转换器U5的VIN端口同时与接地电容C14、接地输入稳压二极管D1和所述电阻R19的输出端连接,其GND端口和PAD端口同时接地,其BOOT端口连接所述输出端自举电容器C12的输入端,所述降压转换器U5的PH端口和所述输出端自举电容器C12的输出端同时与所述斩波电感L1的输入端和所述续流二极管D2的阴极连接,所述斩波电感L1的输出端同时连接所述电阻R20的输入端和所述接地电容C13,所述降压转换器U5的VSENSE端口同时连接所述电阻R20的输出端和接地电阻R21,所述电阻R21的输出端和所述接地电容C13的输出端分别接地,所述接地电容C13的输入端作为所述第二降压转换电路的输入端;
所述第二降压转换电路包括型号为LM78M05的5V直流稳压器U2、15V输入端电源滤波电容C15,第一输出端滤波电容C16和第二输出端滤波电容C17,所述15V输入端电源滤波电容C15的输出端、所述5V直流稳压器U2的接地端、所述第一输出端滤波电容C16的输出端和第二输出端滤波电容C17的输出端同时接地,所述15V输入端电源滤波电容C15的输入端和所述5V直流稳压器U2的VIN端口同时与所述第一降压转换电路的接地电容C13的输入端连接,所述5V直流稳压器U2的Vout端口同时连接所述第一输出端滤波电容C16的输入端和第二输出端滤波电容C17的输入端,且作为所述第三降压转换电路的输入端;
所述第三降压转换电路包括型号为LM1117‑3.3的3.3V直流稳压器U3、3.3V输入端电源滤波电容C18、第三输出端滤波电容C19和第四输出端滤波电容C20,所述3.3V输入端电源滤波电容C18的输入端和所述3.3V直流稳压器U3的VIN端口同时连接所述第二降压转换电路的输出端,所述3.3V输入端电源滤波电容C18的输出端、所述3.3V直流稳压器U3的接地端、所述第三输出端滤波电容C19的输出端和第四输出端滤波电容C20输出端同时接地,所述
3.3V直流稳压器U3的Vout端口同时所述第三输出端滤波电容C19的输入端和第四输出端滤波电容C20输入端连接,且作为所述第三降压转换电路的输出端输出3.3V电压。
5.根据权利要求1所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述SBUS总线输入模块包括3P接口和用于滤除SBUS总线上的干扰的一阶RC滤波器,所述一阶RC滤波器包括电阻R5和电容C4,所述3P接口包括用于连接所述SBUS总线的J1端口,连接所述电阻R5的J2端口以及和所述电容C4同时接地的J3端口。
6.根据权利要求5所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述MCU主控电路模块包括型号为STM32F103C8T7的主控32位单片机U1,所述单片机U1的BOOTO端口与接地电阻R1连接,所述单片机U1的VSS_3端口、PB2端口、VSS_1端口、VSSA端口同时接地,所述单片机U1的PA14端口连接JLINK下载调试接口的TCK/SWCLK端口,其PA13端口与JLINK下载调试接口的JTMS/SWDIO端口连接,所述单片机U1的VDD_2端口分别与接地电容C3的输入端以及
3.3V电压连接,其VSS_2端口与接地电容C3的输出端连接并接地;所述单片机U1的PA8接口与所述SBUS总线输入模块的接地电容C4和电阻R5连接,所述单片机U1的VDD_1端口与接地电容C8连接,所述单片机U1的VDDA端口同时与接地电容C6和接地电容C7连接,所述单片机U1的NRST端口同时与接地电容C5和电阻R4的输出端连接,所述电阻R4的输入端与3.3V电压连接,所述单片机U1的PDO‑OSC_IN端口和PD1‑OSC_OUT端口同时与型号为CSTCE8M00G55‑R0的时钟晶振X1连接,所述单片机U1的VBAT端口和VDD_3端口同时与接地电容C1和接地电容C2的输入端以及3.3V电压连接,所述单片机U1的PB3端口与发光二极管LED2的负极连接,所述单片机U1的PB4端口与发光二极管LED1的负极连接,所述发光二极管LED1的正极与电阻R2的一端连接,所述电阻R2的另一端连接3.3V电压,所述发光二极管LED2的正极与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端连接3.3V电压。
7.根据权利要求6所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述三相门极驱动电路模块包括型号为IR2233S的门极驱动器芯片U4、电容C21、电容C22,自举二极管D3、自举二极管D4和自举二极管D5,自举电容器C23、C35和C36,母线电流测量电阻R31、电流测量保护电路、反馈电路和第五输出滤波电容C37,所述母线电流测量电阻R31的型号为CSRN2512FK15L0,所述电流测量保护电路包括电阻R27、电阻R28和二极管D7,所述反馈电路包括电阻R23和电阻R26,所述门极驱动器芯片U4的HIN1端口连接所述单片机U1的PB6端口,所述门极驱动器芯片U4的HIN2端口连接所述单片机U1的PB7端口,所述门极驱动器芯片U4的HIN3端口连接所述单片机U1的PB8端口,所述门极驱动器芯片U4的LIN1端口连接所述单片机U1的PA7端口,所述门极驱动器芯片U4的LIN2端口连接所述单片机的PB12端口和发光二极管LED3的负极连接,所述发光二极管LED3的正极与电阻R22的一端连接,所述电阻R22的另一端连接3.3V电压,所述门极驱动器芯片U4的FLT_CLR端口与所述单片机U1的PB14端口连接,所述门极驱动器芯片U4的SD端口与所述单片机U1的PB13端口连接,所述门极驱动器芯片U4的CAO端口同时与所述单片机U1的PA5端口、接地电容C37以及电阻R23的一端连接,所述电阻R23的另一端同时与接地电容R26和所述门极驱动器芯片U4的CA‑端口连接,所述门极驱动器芯片U4的CA+端口同时与电阻R28的一端、电阻R31的一端和所述电池模块的VS‑SIC端口连接,所述电阻R28的另一端同时与电阻R27的一端和二极管D7的正极连接,所述电阻R27的另一端同时连接所述门极驱动器芯片U4的VSS端口、所述电阻R31的另一端、所述接地电阻R26的接地端以及所述电池模块的负极VS‑,所述门极驱动器芯片U4的COM端口和所述电池模块的VS‑SIC端口连接,所述二极管D7的负极同时与所述门极驱动器芯片U4的ITRIP端口以及二极管D6的负极连接,所述二极管D6的正极与所述单片机U1的PB15端口连接,所述门极驱动器芯片U4的VS3端口与其VB3端口之间连接有电容C36,所述门极驱动器芯片U4的VS2端口与其VB2端口之间连接有电容C35,所述门极驱动器芯片U4的VS1端口与其VB1端口之间连接有电容C23,所述门极驱动器芯片U4的VB1端口与二极管D3的负极连接,所述门极驱动器芯片U4的VB2端口与二极管D4的负极连接,所述门极驱动器芯片U4的VB3端口与二极管D5的负极连接,所述二极管D3的正极、所述二极管D4的正极和所述二极管D5的正极同时与15V电压连接,所述门极驱动器芯片U4的VCC端口同时与接地电容C21和电容C22的一端连接,所述电容C22的另一端与所述电池模块的负极VS‑端口连接。
8.根据权利要求7所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述碳化硅功率电路模块包括多个型号为IMBG120R030M1HXTMA1的碳化硅场效应管,多个所述碳化硅场效应管包括场效应管Q1~Q6以构成三相全桥逆变电路,所述场效应管Q1~Q3为三相全桥的上管,所述场效应管Q4~Q6为三相全桥的下管,所述场效应管Q1的栅极与电阻R9的一端连接,所述电阻R9的另一端与所述门极驱动器芯片U4的HO1端口连接,所述场效应管Q1的漏极与所述电池模块的正极VS+连接,其源极同时连接所述场效应管Q4的漏极、所述门极驱动器芯片U4的VS1端口、所述无刷电机的P1接口和MOTOR_A接口连接,所述场效应管Q4的栅极与电阻R15的一端连接,所述电阻R15的另一端连接所述门极驱动芯片U4的LO1端口,所述场效应管Q4的源极与所述电源模块的VS‑SIC接口连接;
所述场效应管Q2的栅极与电阻R10的一端连接,所述电阻R10的另一端与所述门极驱动器芯片U4的HO2端口连接,所述场效应管Q2的漏极与所述电池模块的正极VS+连接,其源极同时连接所述场效应管Q5的漏极、所述门极驱动器芯片U4的VS2端口、所述无刷电机的P2接口和MOTOR_B接口连接,所述场效应管Q5的栅极与电阻R16的一端连接,所述电阻R16的另一端连接所述门极驱动芯片U4的LO2端口,所述场效应管Q5的源极与所述电源模块的VS‑SIC接口连接;
所述场效应管Q3的栅极与电阻R11的一端连接,所述电阻R11的另一端与所述门极驱动器芯片U4的HO3端口连接,所述场效应管Q3的漏极与所述电池模块的正极VS+连接,其源极同时连接所述场效应管Q6的漏极、所述门极驱动器芯片U4的VS3端口、所述无刷电机的P3接口和MOTOR_C接口连接,所述场效应管Q6的栅极与电阻R17的一端连接,所述电阻R17的另一端连接所述门极驱动芯片U4的LO3端口,所述场效应管Q6的源极与所述电源模块的VS‑SIC接口连接。
9.根据权利要求7所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述温度测量电路模块包括热敏电阻R25、限流电阻R30和输出温度电压Temp信号的滤波电容C38,所述热敏电阻R25的输出端、所述限流电阻R30的输入端和所述滤波电容C38的输入端同时连接所述输出温度电压Temp信号,所述限流电阻R30的输出端和所述滤波电容C38的输出端同时接地,所述热敏电阻R25的输入端连接3.3V电压,所述温度电压Temp信号连接至单片机U1的PA6引脚。
所述母线电压测量模块包括电阻R24和电阻R29,所述电阻R24一端连接所述电池模块的VS+端口,所述电阻R29的一端与所述电池模块的VS‑接口连接,所述电阻R24的另一端和所述电阻R29的另一端同时作为所述母线电压测量模块的输出端与所述单片机U1的PA4端口连接。
10.根据权利要求1‑9中任意一项所述的碳化硅晶体管无人机电调,其特征在于,所述相电压采集模块包括A相相电压采集电路、滤波电容C9、B相相电压采集电路、滤波电容C10、C相相压采集电路和滤波电容C11;
所述A相相电压采集电路包括电阻R6和电阻R12,所述B相相电压采集电路包括电阻R7和电阻R13,所述C相相电压采集电路包括电阻R8和电阻R14;
所述电阻R6的输出端、所述电阻R12的输入端和所述滤波电容C9的输入端同时连接SENSE_A信号,所述滤波电容C9的输出端和所述R12的输出端同时与所述电源模块的VS‑SIC接口连接,所述电阻R6的输入端与门极驱动器芯片U4的VS1引脚连接,所述SENSE_A信号连接至单片机U1的PA1引脚;
所述电阻R7的输出端、所述电阻R13的输入端和所述滤波电容C10的输入端同时连接SENSE_B信号,所述滤波电容C10的输出端和所述R13的输出端同时与所述电源模块的VS‑SIC接口连接,所述电阻R7的输入端与门极驱动器芯片U4的VS2引脚连接,所述SENSE_B信号连接至单片机U1的PA2引脚;
所述电阻R8的输出端、所述电阻R14的输入端和所述滤波电容C11的输入端同时连接SENSE_C信号,所述滤波电容C11的输出端和所述R14的输出端同时与所述电源模块的VS‑SIC接口连接,所述电阻R8的输入端与门极驱动器芯片U4的VS3引脚连接,所述SENSE_C信号连接至单片机U1的PA3引脚。