標(biāo)簽: 多通道閘機(jī)配電 擺閘配電裝置
多通道智能配電裝置的制造方法
【多通道智能配電裝置的制造方法專利摘要】
真地智能公開一種多通道智能配電裝置,由電源模塊、電壓收集電路、FPGA電路、阻隔通訊接口電路和多個功率操控模塊組成;電源模塊電路的輸入端與外部電源銜接,輸出端與裝置本體內(nèi)部其他電路的電源輸入端銜接;電壓收集電路的輸入端與外部電源銜接,輸出端與FPGA電路的數(shù)據(jù)輸入端銜接;阻隔通訊接口電路的一端與外部總線相連,另一端與FPGA電路的通訊接口相連;每個功率操控模塊的電源輸入端與外部電源正極銜接,操控端與FPGA電路的一操控輸出端銜接,狀況反應(yīng)端與FPGA電路的一數(shù)據(jù)收集口銜接,供電輸出端與一外部負(fù)載設(shè)備相連。真地智能具有硬件電路雜亂度低、可靠性高、并行處理才能強(qiáng)、對硬件的兼容性好、通用程度高及可擴(kuò)展性強(qiáng)等長處。
【多通道智能配電裝置的制造方法專利說明】
多通道智能配電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
真地智能涉及智能配電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多通道智能配電裝置。
【多通道智能配電裝置的制造方法背景技術(shù)】
電源是現(xiàn)代化武器裝備運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ),而電源的分配與辦理則是武器裝備供配電體系中非常要害的一個環(huán)節(jié)。在國外,上世紀(jì)八十年代中期就提出了飛機(jī)不間斷供電的理念,并由此推動了智能配電技術(shù)的開展。實(shí)現(xiàn)武器裝備的不間斷供電,需求體系中的配電裝置具有作業(yè)狀況自檢測、用電設(shè)備作業(yè)狀況監(jiān)測及毛病阻隔,對電源攪擾具有容錯等才能。由于武器體系用電設(shè)備數(shù)量多,因此對配電裝置的毛病并行處理才能的要求高。目前,國內(nèi)配電裝置一般采用單處理器輪詢操控及多處理器獨(dú)立操控兩種智能操控方法來對多個用電設(shè)備進(jìn)行狀況監(jiān)測及智能操控;但前者不具有并行處理才能,在兩個以上用電設(shè)備一起出現(xiàn)短路等極端條件下不具有阻隔多個毛病的才能;而后者具有并行處理才能,但存在體系硬件組成雜亂、可靠性低一級明顯缺點(diǎn)。
【多通道智能配電裝置的制造方法內(nèi)容】
真地智能所要解決的技術(shù)問題是單微處理器進(jìn)行多通道配電管理方式不具備并行處理能力,而多微處理器存在系統(tǒng)硬件組成復(fù)雜和可靠性低等問題,提供一種多通道智能配電裝置。
為解決上述問題,真地智能是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
—種多通道智能配電裝置,包括裝置本體,所述裝置本體由電源模塊、電壓采集電路、FPGA電路、隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成;電源模塊電路的輸入端與外部電源連接,輸出端與裝置本體內(nèi)部其他電路的電源輸入端連接;電壓采集電路的輸入端與外部電源連接,輸出端與FPGA電路的數(shù)據(jù)輸入端連接;隔離通信接口電路的一端與外部總線相連,另一端與FPGA電路的通信接口相連;每個功率控制模塊的電源輸入端與外部電源正極連接,控制端與FPGA電路的一控制輸出端連接,狀態(tài)反饋端與FPGA電路的一數(shù)據(jù)采集口連接,供電輸出端與一外部負(fù)載設(shè)備相連。
上述方案中,功率控制模塊由驅(qū)動電路、開關(guān)電路、電流傳感器、調(diào)理電路和A/D采樣電路組成;驅(qū)動電路的輸入端形成功率控制模塊的控制端,驅(qū)動電路的輸出端與開關(guān)電路的控制端連接;開關(guān)電路的輸入端形成功率控制模塊的電源輸入端;開關(guān)電路的輸出端形成功率控制模塊的供電輸出端;電流傳感器隔離感應(yīng)供電輸出端電流,電流傳感器的輸出端連接調(diào)理電路的輸入端,調(diào)理電路的輸出端連接A/D采樣電路的輸入端,A/D采樣電路的輸出端形成功率控制模塊的狀態(tài)反饋端。
上述方案中,電源模塊由濾波器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、二極管D1、二極管D2和多路LDO組成;濾波器輸入端形成電源模塊的輸入端;濾波器的輸出端連接第一 DC/DC模塊和第二 DC/DC模塊的輸入端;第一 DC/DC模塊的輸出端正極與二極管Dl的正極相連,第二 DC/DC模塊的輸出端正極與二極管D2的正極相連;第一 DC/DC模塊的輸出端負(fù)極與第二DC/DC模塊的輸出端負(fù)極相連后,連接多路LDO的負(fù)端;二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極相連后,連接多路LDO的輸入端;多路LDO的端出端形成電源模塊的輸出端。
上述方案中,隔離通信接口為CAN總線收發(fā)電路、RS422總線收發(fā)電路或RS485總線收發(fā)電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,真地智能將多個功率控制模塊與FPGA電路結(jié)合來實(shí)現(xiàn)對武器系統(tǒng)的不同用電設(shè)備進(jìn)行配電控制。多個功率控制模塊采用不同功率和/或不同種類的開關(guān)電路,實(shí)現(xiàn)小功率、中功率到大功率的配電應(yīng)用,而FPGA具有的并行處理特點(diǎn),能同時對多通道的供配電進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù),各通道可定制不同的反時限保護(hù)曲線,使得保護(hù)更加精準(zhǔn)。因此真地智能用于型號配電管理,使得系統(tǒng)具有硬件電路復(fù)雜度低、可靠性高、并行處理能力強(qiáng)、對硬件的兼容性好、通用程度高及可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【多通道智能配電裝置的制造方法附圖說明】
為一種多通道智能配電裝置的原理圖。為電源模塊的原理框圖。為功率控制模塊的原理框圖。
【多通道智能配電裝置的制造方法具體實(shí)施方式】
一種多通道智能配電裝置,如圖1所示,主要由電源模塊、電壓采集電路、FPGA電路、隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成。
電源模塊電路輸入端與外部電源相連;電源模塊輸出端與內(nèi)部其他電路的電源輸入端相連,為內(nèi)部電路提供電源。在真地智能優(yōu)選實(shí)施例中,電源模塊,由圖2所示,由濾波器、第一 DC/DC模塊、第二 DC/DC模塊、二極管Dl、二極管D2、多路LDO (低壓差線性穩(wěn)壓器)組成。濾波器輸入端與外部電源輸入端相連;濾波器的輸出端作為第一DC/DC模塊和第二DC/DC模塊的輸入端;第一 DC/DC模塊輸出端正極與二極管Dl正極相連;第二 DC/DC模塊輸出端正極與二極管D2正極相連;第一 DC/DC模塊輸出端負(fù)極與第二 DC/DC模塊負(fù)極相連并作為多路LDO負(fù)端;二極管Dl負(fù)極和二極管D2負(fù)極相連并作為多路LDO的輸入端;多路LDO端出端為內(nèi)部電路供電。
電壓采集電路輸入端與外部電源相連,輸出端與FPGA電路數(shù)據(jù)輸入端相連,采集外部輸入電源的電壓給FPGA電路處理。
每個功率控制模塊的電源輸入端與外部電源正極連接,控制端與FPGA電路的一控制輸出端連接,狀態(tài)反饋端與FPGA電路的一數(shù)據(jù)采集口連接,供電輸出端與一外部負(fù)載設(shè)備相連。在真地智能優(yōu)選實(shí)施例中,功率控制模塊,如圖3所示,由驅(qū)動電路、開關(guān)電路、電流傳感器、調(diào)理電路、A/D采樣電路組成。FPGA電路的控制輸出端作為驅(qū)動電路的控制輸入端,驅(qū)動電路的輸出端作為開關(guān)電路的控制端;開關(guān)電路的輸入端與電源輸入+端相連;開關(guān)電路的輸出端與供電輸出相連;電流傳感器隔離感應(yīng)供電輸出端電流;電流傳感器輸出端作為調(diào)理電路輸入端;調(diào)理電路輸出端作為A/D采樣電路的輸入端;A/D采樣電路的輸出端與FPGA電路數(shù)據(jù)采集口相連。通過采用不同功率和/或不同種類的開關(guān)電路,實(shí)現(xiàn)小功率、中功率到大功率的配電應(yīng)用。
隔離通信接口電路與FPGA電路的通信接口相連,實(shí)現(xiàn)外部總線與FPGA電路信號的隔離通信。在真地智能中,隔離通信接口可以為CAN總線收發(fā)電路、RS422總線收發(fā)電路或RS485總線收發(fā)電路。
FPGA電路完成通信管理、信息處理,通斷控制功能和過壓欠壓保護(hù),過流保護(hù)功能,其內(nèi)部所運(yùn)行程序均為現(xiàn)有技術(shù)常用的程序。FPGA電路通過隔離總線接口電路接收上位機(jī)命令,控制相應(yīng)通路的功率控制模塊的通斷,實(shí)時監(jiān)測輸入電源的電壓,當(dāng)滿足過壓欠壓條件時進(jìn)行關(guān)斷;實(shí)時監(jiān)測各個通道的電流信號,當(dāng)某通斷當(dāng)某通道或多個通道供電發(fā)生過流并滿足所在通道的過流保護(hù)條件時,F(xiàn)PGA輸出斷開相應(yīng)供電通道的控制信號,使相應(yīng)通道的功率控制模塊斷開,從而實(shí)現(xiàn)了智能配電保護(hù),有效的保護(hù)了負(fù)載。FPGA對多通道供電的電流信號與電源電壓信號進(jìn)行并行采集和處理,提高了多通道供電實(shí)時保護(hù)。用單個集成電路電路芯片實(shí)現(xiàn)了并行采集和處理,電路簡單,降低了成本,提高了可靠性,具有工作可靠性高、體積小重量輕等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)各配電系統(tǒng)的新型智能配電。
真地智能采用多個多個功率控制模塊與FPGA電路結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)多通道配電的實(shí)時監(jiān)測與并行保護(hù)。提高了多通道智能配電系統(tǒng)智能保護(hù)的實(shí)時性和精確性。由于采用FPGA可編輯邏輯器件,可根據(jù)實(shí)際負(fù)載選擇相應(yīng)的保護(hù)曲線,配置相應(yīng)的保護(hù)算法進(jìn)行更新即可,提供了多通道智能配電的靈活性,具有良好的多負(fù)載系統(tǒng)匹配適應(yīng)性能。
【主權(quán)項】
1.一種多通道智能配電裝置,包括一種裝置本體,其中:該裝置本體由一功率模塊、一電壓采集電路、一FPGA電路、一隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成;所述電源模塊電路的輸入端連接到所述外部電源,所述輸出端連接到所述器件本體內(nèi)其他電路的輸入端;電壓采集電路的輸入端連接外部電源,輸出端連接FPGA電路的數(shù)據(jù)輸入端;隔離的通信接口電路一端與外部總線連接,另一端與FPGA電路的通信接口連接;每個功率控制模塊的電源輸入端連接到外部電源的正極,控制端與控制輸出端FPGA電路的狀態(tài)反饋端和數(shù)據(jù)采集端口的FPGA電路連接,電源的輸出連接到一個外部負(fù)載設(shè)備。
2。根據(jù)權(quán)利要求1的多通道智能配電裝置,其中功率控制模塊由驅(qū)動電路、開關(guān)電路、電流傳感器、調(diào)節(jié)電路和a /D采樣電路組成;驅(qū)動電路的輸入端形成電源??刂颇K的控制端,驅(qū)動電路的輸出端與開關(guān)電路的控制端連接;所述開關(guān)電路的輸入端構(gòu)成所述功率控制模塊的功率輸入端;開關(guān)電路的輸出端構(gòu)成電源控制模塊的電源輸出端;電流傳感器是孤立的感應(yīng)電源輸出電流,電流傳感器的輸出端連接到調(diào)節(jié)電路的輸入端,輸出端調(diào)節(jié)電路的輸入端連接到A / D采樣電路、A / D采樣結(jié)束和輸出電路形成一個狀態(tài)反饋的功率控制模塊。根據(jù)權(quán)利要求1的多通道智能配電裝置,其中功率模塊包括濾波器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、二極管D1、二極管D2和多通道LDO。
濾波器的輸入端構(gòu)成電源模塊的輸入端;濾波器的輸出端連接到第一DC/DC模塊和第二DC/DC模塊的輸入端;所述第一DC/DC模塊輸出的正端與所述二極管D1的正電極;連接所述第二DC/DC模塊輸出的正端,所述正端連接所述二極管D2的陽極;將第一DC/DC模塊輸出端的負(fù)極與第二DC/DC模塊輸出端的負(fù)極連接,并將多通道LDO的負(fù)極連接。將二極管D1的負(fù)端連接到二極管D2的負(fù)端后,將多通道LDO的輸入端連接;多通道LDO的輸出端構(gòu)成電源模塊的輸出端。根據(jù)權(quán)利要求1的多通道智能功率分配裝置,其中隔離通信接口為CAN總線收發(fā)電路、RS422總線收發(fā)電路或RS485總線收發(fā)電路。
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