本实用新型涉及电路控制领域,具体涉及一种新型智能电源时序控制电路。
背景技术:
随着实际需求的不断提升,对于电源时序的控制变的越来越多,特别是针对多路输出情况下的电源时序控制。例如,在cctv(闭路电视)电源时序控制过程中,需要对多路摄像机的供电电源的导通和断开进行合理的控制,从而提供程控设定逻辑或者远程控制为负载供电,如果对多路供电电路的控制出现偏差,则会导致输出信号的混乱,甚至导致播出事故。
现有的cctv电源时序控制器,一般通过继电器控制各个供电电路的通断,但是大多没有对继电器的线圈、触点工作状态的检测,对于控制要求较高的应用场合,当继电器以及相关驱动电路发生故障后,不能及时的了解设备当前的工作状态,容易构成安全隐患。
技术实现要素:
本实用新型针对现有技术的不足,从而提供一种新型智能电源时序控制电路,具体方案如下:
一种新型智能电源时序控制电路,包括主控单元,所述主控单元连接有用于控制该新型智能电源时序控制电路各个输出支路通断的继电器驱动电路以及所述继电器驱动电路的状态反馈电路;
所述继电器驱动电路包括继电器线圈和对应设置在输出支路上的继电器触头开关,所述继电器线圈的一侧连接电源,另一侧依次通过电子开关和电阻接地,所述主控单元控制连接所述电子开关;
所述状态反馈电路包括电压比较器和运算放大器,所述电压比较器的输出侧连接所述主控单元,输入侧连接所述继电器线圈和电子开关的连接点;所述运算放大器的输入侧连接所述电子开关和电阻的连接点,输出侧连接所述主控单元。
进一步的,所述主控单元与输出电路之间设置有电压反馈电路。
进一步的,所述主控单元还连接有漏电流检测单元,所述漏电流检测单元包括设置在输出支路上的漏电流互感器。
进一步的,所述主控单元还连接有用于识别并调整输入电源相序的相序识别调整电路。
进一步的,所述主控单元还连接有通讯单元。
进一步的,所述主控单元还连接有显示装置。
进一步的,所述主控单元还连接有报警装置。
本实用新型相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步,具体地说,本实用新型具有以下优点:
1、本实用新型通过对继电器线圈和电子开关之间的电压进行采集,并使用电压比较器使其与一个设定的基准电压进行比较,从而判断继电器线圈是否动作,经过电压比较器输出的逻辑电平,作为继电器电压反馈信号给主控单元;同时当电子开关闭合后,继电器线圈得电,电阻上流过电流,电阻将电流变成电压,通过运算放大器的放大作用,运算放大器输出的继电器电流反馈信号给主控单元,作为继电器线圈工作电流的检测。通过电压和电流的反馈,主控单元判断对应供电电路的通断情况,从而实时获取各个供电电路的工作情况,能够实现多个供电电路的准确控制。
2、本实用新型通过设置电压反馈电路,通过电压反馈电路的检测,将各个供电电路输出端口的电压状态反馈到主控单元,达到闭环检测并控制输出电压的目的。同时通过对每一路供电电路均进行漏电流检测,能够实时掌握各个外接设备的通电情况,从而制定合理的控制策略。还通过设置相序识别调整电路,解决了由于接线不规范造成输入线序错误,对后级设备造成安全隐患的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的结构框图;
图2是本实用新型实施例中的电路结构示意图;
图3是本实用新型实施例中继电器状态反馈电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
系统结构
如图1所示,本实施例中包括主控单元,主控单元连接有相序识别调整电路、继电器驱动电路、状态反馈电路、负载电压隔离反馈电路、漏电流检测单元、有限通讯接口电路、电源管理电路、串口显示屏和声光指示电路。其中相序识别调整电路设置在总电源输入侧,总电源输入电路上还设置有功率控制电路;负载电压隔离反馈电路和漏电流检测单元均连接电源输出端口。
主控单元:主控单元使用微控制器单片机,实现对电源时序控制器的整体功能控制。
有线通讯接口电路:主控单元与有线通讯接口电路实现双向数据通信,有线通讯接口包括usb接口、rs232接口、rs485接口、网口等。有线通讯接口电路再与通信服务器双向数据交换,通过通信服务器上传至数据处理中心进行数据汇总和处理,在数据处理中心(ehm健康状态监控单元)实现对电源时序控制器的设备工作状况的实时监控和工作状态的控制,通过对电源时序控制器的各项历史数据的汇总分析,可以实现对电源时序控制器的ehm监控状态监控。
电源管理电路:电源管理电路实现对电源时序控制器的各部分系统工作电源的电压、电流数据采集和控制。主控单元对这些工作电源的工作状态进行监控。
串口显示屏:主控单元与串口显示屏进行双向数据交互,在屏幕上显示设备的工作电压、每路工作状态等信息。
声光指示电路:本实施例中报警装置选取声光指示电路,主控单元控制声光指示电路工作,控制声光指示电路的led指示电源时序控制器的工作状态,使用蜂鸣器作为内部的故障报警以及信息提醒。
总电源输入:外接单相ac220v电源,作为整个设备的外接接口输入。
相序识别调整电路:实现对单相ac220v输入电源的火线、零线相序识别,并与主控单元通讯,实现切换该电路中的继电器实现对相序的切换,保证后级电路的相序正确。
功率控制电路:内部采用继电器触点对火线进行开关控制,实现对各路输出的功率切换。
继电器驱动电路:主控单元发送各路的控制信号,对继电器驱动电路进行控制,继电器驱动电路的线圈动作后,相应的继电器触点动作。
状态反馈电路:状态反馈电路实现对继电器驱动电路中继电器线圈电压、电流的检测和识别,通过对各参数的检测识别,反馈继电器线圈动作情况,达到对继电器工作状态的识别;然后根据继电器的工作状态判断继电器的触点开关是否动作,如果动作,则触点开关所在输出支路导通,否则说明该输出支路未导通,通过上述判断能够确定输出支路的导通情况,便于后续的维护与检修。
电源输出端口:通过该输出接口,输出各路电源给外接设备。
负载电压隔离反馈电路:实现对各路电源的隔离电压采集,实现对各路电源状态的识别,并隔离反馈给主控单元。
漏电流检测单元:漏电流检测单元负责对各路输出端口的火线和零线进行漏电流检测,并与主控单元通讯。当某路漏电流超过内部设定值时,经过主控单元的运算处理,执行声光指示,甚至切断该路功率开关等动作。
电路结构
如图2所示为本实施例的电路结构示意图,其中,l是ac220v电源总输入的火线,n是ac220v电源总输入的零线。本实施例中包括8个输出通道,即8个输出支路,l1是ac220v电源输出通道1的火线,n1是ac220v电源输出通道1的零线。l2是ac220v电源输出通道1的火线,n2是ac220v电源输出通道2的零线。以此类推,l8是ac220v电源输出通道8的火线,n8是ac220v电源输出通道8的零线。
总电源输入后,经过相序识别调整电路控制的切换开关后,调整为设定的相序。整体设计有8路负载输出端口,每一路的火线上均采用继电器进行开关控制。每一路的输出部分均采用漏电流互感器进行漏电流检测,防止某一支路的一相对地漏电,造成零序电流过大跳闸。
k1是第一路的继电器控制的触点开关,用于接通和断开该路负荷,k2、k8分别表示第二路、第八路继电器控制的触点开关。
ctz1是漏电流互感器,检测火线和零线的漏电流大小,ctz2、ctz8分别表示第二路、第八路漏电流互感器。
工作原理
相序识别调整电路检测总电源输入的相序状态,并把状态信息发送给主控单元,主控单元根据该状态信息进行相应的控制和调整。驱动相序识别调整电路中的继电器进行开关状态切换,使装置内部的相序保证正确,从而确保各路输出的相序正确。
以第一路控制为例:当对第一路进行控制时,主控单元发送控制信号给继电器驱动电路,继电器线圈动作后,对应的继电器开关k1动作。同时状态反馈电路反馈继电器线圈的电压、电流状态给主控单元作为反馈,形成闭环检测,检测继电器是否动作。漏电流检测单元检测漏电流互感器ctz1的值,实现对该路漏电流的检测。对于第一路进行控制时,通过负载电压隔离反馈电路的检测,把输出端口的电压状态反馈到主控单元,通过该电压的反馈,主控单元判断对应供电电路的通断情况,从而实时获取各个供电电路的工作情况,能够实现对多个供电电路的监测控制,达到闭环检测该路输出电压的目的。通道2-8路的电路原理,以此类推。
如图3所示为本实施例中继电器的状态反馈电路的电路示意图,通过对继电器线圈和电子开关之间的电压进行采集,使用电压比较器使其与一个设定的基准电压进行比较,从而判断继电器线圈是否动作,经过电压比较器输出的逻辑电平,作为继电器电压反馈信号给主控单元。
来自主控单元的继电器驱动信号驱动电子开关,该电子开关可以是三极管、mos管、驱动芯片等,其作为受控制的开关用来控制继电器线圈的得电和失电。
取样电阻用来对继电器线圈的工作电流的检测,当电子开关闭合后,继电器线圈得电,取样电阻上流过电流。取样电阻将电流变成电压,通过运算放大器的放大作用,运算放大器输出的继电器电流反馈信号给主控单元,作为继电器线圈工作电流的检测。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
1.一种新型智能电源时序控制电路,其特征在于:包括主控单元,所述主控单元连接有用于控制该新型智能电源时序控制电路各个输出支路通断的继电器驱动电路以及所述继电器驱动电路的状态反馈电路;
所述继电器驱动电路包括继电器线圈和对应设置在输出支路上的继电器触头开关,所述继电器线圈的一侧连接电源,另一侧依次通过电子开关和电阻接地,所述主控单元控制连接所述电子开关;
所述状态反馈电路包括电压比较器和运算放大器,所述电压比较器的输出侧连接所述主控单元,输入侧连接所述继电器线圈和电子开关的连接点;所述运算放大器的输入侧连接所述电子开关和电阻的连接点,输出侧连接所述主控单元。
2.根据权利要求1所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元与输出电路之间设置有电压反馈电路。
3.根据权利要求1或2所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元还连接有漏电流检测单元,所述漏电流检测单元包括设置在输出支路上的漏电流互感器。
4.根据权利要求3所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元还连接有用于识别并调整输入电源相序的相序识别调整电路。
5.根据权利要求1所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元还连接有通讯单元。
6.根据权利要求1所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元还连接有显示装置。
7.根据权利要求1所述的新型智能电源时序控制电路,其特征在于:所述主控单元还连接有报警装置。
技术总结