作者：TI 华南区现场应用工程师吴杨、曾繁宸

摘要

近年来，扫地机器人市场快速崛起，越来越多用户和厂商在关注这个领域。 TI在该应用下提供种类丰富的模拟以及嵌入式解决方案，帮忙您快速进行选型和设计。扫地机器人系统可以分为以下几个子系统： 电池管理，电源管理，电机驱动，传感器及信号调理，人机交互界面等部分。

扫地机器人系统框图可在TI官网页面浏览：http://www.ti.com.cn/solution/cn/vacuum_robots

在本系列分享中，将会依次对图中主要子系统进行介绍：

第一节、电池管理

第二节、电源管理

第三节、电机驱动

第四节、传感器及信号调理

第五节、人机交互界面

第二节 电源管理

扫地机器人中的电源管理典型的电源轨如下蓝色框图所示：系统从4串锂电池取电，经过一级降压转换为5V，给到外置模块，部分传感器以及相关逻辑电路供电。 5V还会经过二级降压转换为后级系统所需的3.3V, 1.8V等。一级降压电路通常功耗较大，会选择DCDC变换器。而二级降压电路通常功耗较小，可根据用户实际情况选择LDO或者DCDC。一个典型的扫地机器人电源树如下图所示。

2.1  降压型DCDC

通常来讲，带电池设备为了让运行时间更长，系统会对效率，静态功耗等指标提出要求。 同时，成本同样是非常重要的考虑因素。TI的电源管理产品在性能和成本做到很好的平衡。以下为TI在扫地机器人产品中最受欢迎的一些物料，耐压范围从24V-40V不等，适合用于第一级降压电路：

我们以TPS54202举例说明：

该芯片支持最大输入28V持续电压，适合4串锂电池的应用场合。其同步整流的结构可以保证满载时高达98%的效率，同时，由于轻载跳频模式，在轻载情况下可以保证高效，如10mA输出电流情况下效率可达90%以上。

2.2  线性稳压LDO

线性稳压相对于降压型DCDC变换器而言，其输出纹波会更小，噪声会更少，有利于扫地机器人系统中的处理器，MCU，还有部分传感器的稳定运行，适合用于第一级降压电路。 因此，在输入输出压差不大的情况下，LDO是电源管理方案的优选。TI提供业内最为广泛的LDO产品。在不同的输入输出电压，电流，封装，压差，静态电流，功耗，噪声指标下，TI都能提供高性价比的方案。

我们以TLV758P为例子说明：