專利名稱：能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對電源保護(hù)和監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，開關(guān)電源對輸入、輸出過欠壓的保護(hù)，依據(jù)的是開關(guān)芯片參數(shù)，采用模擬取樣，無法具體精確量化保護(hù)點(diǎn)，其保護(hù)控制范圍偏大，大約為10% ;當(dāng)要求保護(hù)精度更高時(shí)，一般采用電路冗余、選擇高精度器件、多點(diǎn)取樣等綜合方式實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電源輸入、輸出過欠壓精確保護(hù)的功能，但以上方式電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，提升保護(hù)點(diǎn)精度也有限，大約為5%。對于開關(guān)電源輸出過流和短路的保護(hù)，通常采用截止式，當(dāng)過流或短路時(shí)，電源工作截止，必須重新開機(jī)后，電源方能正常工作；不利于需要電源自恢復(fù)的應(yīng)用場合。對于需要遠(yuǎn)端智能監(jiān)控電源系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，常規(guī)開關(guān)電源設(shè)計(jì)只能提供電源關(guān)斷及告警，特別對多路輸出的復(fù)雜電源系統(tǒng)，無法提供更詳細(xì)的電源具體工作狀態(tài)的信息，這對某些高端應(yīng)用的設(shè)備就過于簡單，無法滿足高要求無人值守站遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求。因此，如何實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)過欠壓、過流、過溫的精確保護(hù)及對電源系統(tǒng)的智能監(jiān)控已成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，以解決對電源系統(tǒng)過欠壓、過流、過溫的精確保護(hù)及對電源系統(tǒng)的智能監(jiān)控問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)用于電源上，該系統(tǒng)包括檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、信號集成控制模塊以及控制終端模塊，其中，所述檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對所述電源的電壓和電流進(jìn)行檢測，產(chǎn)生所述電平信號，并將該電平信號發(fā)送至所述信號集成控制模塊；所述溫度采樣芯片模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接，用于對所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行采樣，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)信息，并將該溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給所述信號集成控制模塊；所述信號集成控制模塊，與所述檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、控制終端模塊以及電源相耦接，用于接收所述檢測模塊發(fā)送的電平信號和所述溫度采樣芯片模塊輸出的溫度數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行周期性的掃描，產(chǎn)生工作狀態(tài)信息，并將該工作狀態(tài)信息發(fā)送至所述控制終端豐吳塊；所述控制終端模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接，用于接收所述信號集成控制模塊發(fā)送的工作狀態(tài)信息，并根據(jù)該工作狀態(tài)信息向所述信號集成控制模塊發(fā)送控制信號。
進(jìn)一步地，其中，所述信號集成控制模塊，還用于接收所述控制終端模塊輸出的控制電源開關(guān)狀態(tài)的控制信號，并將該控制信號發(fā)送至所述電源。進(jìn)一步地，其中，所述工作狀態(tài)信息，進(jìn)一步包括輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息以及過熱信息。進(jìn)一步地，其中，所述檢測模塊，進(jìn)一步包括輸入電壓檢測模塊、輸出電壓檢測模塊以及輸出電流檢測模塊；其中所述輸入電壓檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對所述電源的輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制模塊；所述輸出電壓檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對電源的輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制|吳塊；所述輸出電流檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對電源的輸出電流進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制模塊。進(jìn)一步地，其中，所述輸入電壓檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度分壓電阻器和比較器;其中，所述高精度分壓電阻器，與所述比較器和電源相耦接，用于對輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值輸出給比較器；所述比較器，與所述高精度分壓電阻器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收高精度分壓電阻器輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。進(jìn)一步地，其中，所述輸出電壓檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度分壓電阻器和比較器，其中，所述高精度分壓電阻器，與所述比較器和電源相耦接，用于對輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值傳輸至所述比較器；所述比較器，與所述高精度分壓電阻器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收所述高精度分壓電阻器輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。進(jìn)一步地，其中，所述電流檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度電流采樣電阻、放大器和比較器；其中，所述高精度電流采樣電阻，與放大器和電源相耦接，用于對輸出電流進(jìn)行模擬采樣，產(chǎn)生一個(gè)與電流大小成線性關(guān)系的電壓值，并將該電壓值輸出至所述放大器；所述放大器，與所述高精度電流采樣電阻和比較器相耦接，用于接收所述高精度電流采樣電阻輸出的電壓值，將該電壓值進(jìn)行放大，并將放大后的電壓值輸出至所述比較器；所述比較器，與所述放大器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收經(jīng)放大器放大后的電壓至，并與所述比較器中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號，將該電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。
進(jìn)一步地，其中，所述信號集成控制模塊，還用于將所述溫度采樣芯片模塊輸出的溫度信號的編碼翻譯成溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)判斷所述電源是否超出過溫保護(hù)點(diǎn)。進(jìn)一步地，其中，所述信號集成控制模塊，還用于將所述電源的輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息傳送給所述控制終端模塊。進(jìn)一步地,其中，所述傳送為通過數(shù)字電路，該數(shù)字電路的串口采用RS422或RS232型號的串口組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，達(dá)到了如下的技術(shù)效果I)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，摒棄了傳統(tǒng)的開關(guān)電源芯片作為精確保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)主體的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用全新的模擬電路取樣、數(shù)字電路精確比較和集中控制技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)要求可靈活設(shè)置電源各種保護(hù)模式及狀態(tài)控制，保護(hù)精度控制范圍大幅提升至1%左右，解決了電源輸入、輸出過欠壓，輸出過流及電源系統(tǒng)過溫的精確保護(hù)的設(shè)計(jì)難題，具有較好的實(shí)用性和較高的可靠性。2)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，在采用信號處理集中控制模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控，靈活設(shè)置電源各種保護(hù)模式和狀態(tài)控制的同時(shí)，將電源實(shí)時(shí)狀態(tài)及具體故障模式上報(bào)給系統(tǒng)的控制終端模塊，實(shí)現(xiàn)無人值守電源設(shè)備的智能監(jiān)控，較好的達(dá)到了高端應(yīng)用環(huán)境電源系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能設(shè)置及完善告警功能。3)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，還可滿足外部供電環(huán)境沖擊較大情況下電源保護(hù)、自恢復(fù)的應(yīng)用要求。4)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，在具體應(yīng)用時(shí)，還可根據(jù)系統(tǒng)使用要求進(jìn)行配置，較為靈活簡便，亦方便對大部分舊有電源系統(tǒng)的簡單功能升級要求。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為采用圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例一所述系統(tǒng)中檢測模塊的具體結(jié)構(gòu)框圖。圖3為圖2本發(fā)明實(shí)施例一所述系統(tǒng)的檢測模塊中具體元器件的結(jié)構(gòu)電路圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例一所述系統(tǒng)中輸入電壓檢測模塊的具體實(shí)施電路圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例一所述系統(tǒng)中輸出電壓檢測模塊或電流檢測模塊的具體實(shí)施電路圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例一所述系統(tǒng)中信號集成控制模塊的具體實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施例方式如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮艿恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，為本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)用于電源上，該系統(tǒng)包括檢測模塊10、溫度采樣芯片模塊20、信號集成控制模塊30以及控制終端模塊40，其中，所述檢測模塊10，與所述信號集成控制模塊30和電源相耦接，用于對所述電源的電壓和電流進(jìn)行檢測，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號發(fā)送至所述信號集成控制模塊30。所述溫度采樣芯片模塊20，與所述信號集成控制模塊30相耦接，用于對所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行采樣，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)信息，并將該溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給所述信號集成控制模塊30。所述信號集成控制模塊30，與所述檢測模塊10、溫度采樣芯片模塊20、控制終端模塊40以及電源相耦接，用于接收所述檢測模塊10發(fā)送的所述電平信號和溫度采樣芯片模塊20輸出的所述溫度數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行周期性的掃描，產(chǎn)生工作狀態(tài)信息，并將該工作狀態(tài)信息發(fā)送至所述控制終端模塊40，同時(shí)接收所述控制終端模塊40輸出的控制電源開關(guān)狀態(tài)的控制信號，并將該控制信號發(fā)送至所述電源。在具體實(shí)施例中，所述信號集成控制模塊30產(chǎn)生的工作狀態(tài)信息可以包括輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息等信息，在此不做出限定。所述控制終端模塊40，與所述信號集成控制模塊30相耦接，用于接收所述信號集成控制模塊30發(fā)送的工作狀態(tài)信息，并根據(jù)該工作狀態(tài)信息向所述信號集成控制模塊30發(fā)送控制信號。進(jìn)一步地，如圖2所示，所述檢測模塊10，包括輸入電壓檢測模塊101、輸出電壓檢測模塊102以及輸出電流檢測模塊103 ;其中所述輸入電壓檢測模塊101，與所述信號集成控制模塊30和電源相耦接，用于對所述電源的輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生輸入電壓的電平信號，并將該輸入電壓的電平信號輸出給所述信號集成控制模塊30。所述輸出電壓檢測模塊102，與所述信號集成控制模塊30和電源相耦接，用于對電源的輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生輸出電壓的電平信號，并將該輸出電壓的電平信號輸出給所述信號集成控制模塊30。所述輸出電流檢測模塊103，與所述信號集成控制模塊30和電源相耦接，用于對電源的輸出電流進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生輸出電流的電平信號，并將該輸出電流的電平信號輸出給所述信號集成控制模塊30。進(jìn)一步地，所述信號集成控制模塊30，與所述輸入電壓檢測模塊101、輸出電壓檢測模塊102、輸出電流檢測模塊103、溫度采樣芯片模塊20、控制終端模塊40以及電源相耦接，用于接收所述輸入電壓檢測模塊101、輸出電壓檢測模塊102以及輸出電流檢測模塊103發(fā)送的所述輸入電壓的電平信號、輸出電壓的電平信號、輸出電流的電平信號和溫度米樣芯片模塊20輸出的所述溫度數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行周期性的掃描，產(chǎn)生工作狀態(tài)信息，并將該工作狀態(tài)信息發(fā)送至所述控制終端模塊40，同時(shí)接收所述控制終端模塊40輸出的控制電源開關(guān)狀態(tài)的控制信號，并將該控制信號發(fā)送至所述電源。進(jìn)一步地，如圖3所示，所述輸入電壓檢測模塊101，包括高精度分壓電阻器1011和比較器1012 ;其中，所述高精度分壓電阻器1011，與所述比較器1012和電源相耦接，用于對輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值輸出給比較器1012。所述比較器1012，與所述高精度分壓電阻器1011和信號集成控制模塊30相耦接，用于接收高精度分壓電阻器1011輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器1012中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生輸入電壓的電平信號輸出至所述信號集成控制模塊30。所述輸出電壓檢測模塊102，包括高精度分壓電阻器1021和比較器1022，其中，所述高精度分壓電阻器1021，與所述比較器1022和電源相耦接，用于對輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值傳輸至所述比較器1022。所述比較器1022，與所述高精度分壓電阻器1021和信號集成控制模塊30相耦接，用于接收所述高精度分壓電阻器1021輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器1022中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生輸出電壓的電平信號輸出至所述信號集成控制模塊30。所述電流檢測模塊103，包括高精度電流采樣電阻1031、放大器1032和比較器1033 ;其中，所述高精度電流采樣電阻1031，與放大器1032和電源相耦接，用于對輸出電流進(jìn)行模擬采樣，產(chǎn)生一個(gè)與電流大小成線性關(guān)系的電壓值(幾十毫伏)，并將該電壓值輸出至所述放大器1032。所述放大器1032，與所述高精度電流采樣電阻1031和比較器1033相耦接，用于接收所述高精度電流采樣電阻1031輸出的電壓值，將該電壓值進(jìn)行放大，并將放大后的電壓值輸出至所述比較器1033。所述比較器1033，與所述放大器1032和信號集成控制模塊30相耦接，用于接收經(jīng)放大器1032放大后的電壓至，并與所述比較器1033中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生輸出電流的電平信號，將該輸出電流的電平信號輸出至所述信號集成控制模塊30。下面是應(yīng)用本發(fā)明所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)的具體實(shí)施例。如圖4所示，是所述輸入電壓檢測模塊101的具體實(shí)施電路圖，如圖3所示，其中，所述比較器1012，與所述高精度分壓電阻器1011和信號集成控制模塊30相耦接，用于接收高精度分壓電阻器1011輸出的輸入電壓，并將輸入電壓與比較器1012中的參考電壓進(jìn)行比較，形成一個(gè)電壓窗口，當(dāng)輸入電壓在過壓、欠壓極限范圍之內(nèi)時(shí)，一般指在參考電壓±15%的范圍內(nèi)時(shí),所述輸入電壓檢測模塊101向所述信號集成控制模塊30輸出高電平信號，當(dāng)電壓超出過壓、欠壓極限范圍之時(shí)，即超出參考電壓±15%時(shí)，所述輸入電壓檢測模塊101向所述信號集成控制模塊30輸出低電平信號。如圖5所示，是所述輸出電壓檢測模塊102或電流檢測模塊103的具體實(shí)施電路圖，如圖3所示，其中，所述比較器1022，與所述高精度分壓電阻器1021和信號集成控制模塊30相I禹接,用于接收聞精度分壓電阻器1021輸出的輸出電壓，并將輸出電壓與比較器1022中的參考電壓進(jìn)行比較，形成一個(gè)電壓窗口，當(dāng)輸出電壓在過壓、欠壓的極限范圍之內(nèi)時(shí)，一般指在參考電壓±15%的范圍內(nèi)時(shí),所述輸出電壓檢測模塊101向所述信號集成控制模塊30輸出高電平信號，當(dāng)輸出電壓超出過壓、欠壓極限范圍時(shí)，即超出參考電壓土 15%時(shí)，所述輸入電壓檢測模塊101向所述信號集成控制模塊30輸出低電平信號。其中，所述比較器1033，與所述放大器1032和信號集成控制模塊30相耦接，用于接收經(jīng)放大器1032放大后的電壓，并與比較器1033中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸出電流小于或等于過流保護(hù)點(diǎn)時(shí)，所述輸出電流檢測模塊103向所述信號集成控制模塊30輸出高電平信號；當(dāng)輸出電流大于過流保護(hù)點(diǎn)時(shí)，所述輸出電流檢測模塊103向所述信號集成控制模塊30輸出低電平信號，所述過流保護(hù)點(diǎn)依據(jù)電源系統(tǒng)的要求人為的設(shè)定，與比較器1033中的基準(zhǔn)電壓是對應(yīng)設(shè)定的，在此不作具體限定。如圖6所示，是所述信號集成控制模塊30的具體實(shí)施電路圖。結(jié)合圖3所示，該信號集成控制模塊30用于接收輸入電壓檢測模塊101、輸出電壓檢測模塊102和輸出電流檢測模塊103分別發(fā)送的高電平信號和低電平信號，當(dāng)接收到高電平信號時(shí)，表示電源系統(tǒng)正常工作；當(dāng)接收到低電平信號時(shí)，輸出故障信號并同時(shí)關(guān)閉電源；所述信號集成控制模塊30還接收溫度采樣芯片模塊20輸出的溫度數(shù)據(jù)信息，根據(jù)該溫度數(shù)據(jù)信息判斷電源系統(tǒng)是否超出過溫保護(hù)點(diǎn)，當(dāng)溫度超出過熱保護(hù)點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉電源；否則，不進(jìn)行處理。此后，對向信號集成控制模塊30發(fā)送低電平信號的輸入電壓檢測模塊101輸出的輸入電壓信息、輸出電壓檢測模塊102輸出的輸出電壓信息、輸出電流檢測模塊103輸出的輸出電流信息和/或溫度采樣芯片模塊20輸出的溫度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行周期性掃描，當(dāng)檢測出輸入過欠壓、輸出過欠壓、輸出過流、短路和/或過熱現(xiàn)象消除時(shí)，信號集成控制模塊30輸出開機(jī)信號，電源自動(dòng)恢復(fù)工作；其中，溫度保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置可根據(jù)具體要求任意設(shè)置，在此不作具體限定。信號集成控制模塊30將電源系統(tǒng)的輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息等工作狀態(tài)信息上傳給控制終端模塊40。接收控制終端模塊40發(fā)送的控制指令信息。進(jìn)一步地，信號集成控制模塊30還用于將溫度采樣芯片模塊20輸出的代表溫度信號的編碼翻譯成溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)判斷電源系統(tǒng)是否超出過溫保護(hù)點(diǎn)。進(jìn)一步地，信號集成控制模塊30將電源系統(tǒng)的輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息等工作狀態(tài)信息上傳給控制終端模塊40，是通過數(shù)字電路上傳的，其串口可根據(jù)要求采用RS422、RS232等不同的形式，在這里不作具體限定。所述控制終端模塊40，與所述信號集成控制模塊30相耦接，用于接收信號集成控制模塊30發(fā)送的電源系統(tǒng)的輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息等，其可實(shí)現(xiàn)對電源實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的詳細(xì)顯示；并向信號集成控制模塊30發(fā)送控制指令信息，實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)端控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，達(dá)到了如下的技術(shù)效果I)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，摒棄了傳統(tǒng)的開關(guān)電源芯片作為精確保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)主體的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用全新的模擬電路取樣、數(shù)字電路精確比較和集中控制技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)要求可靈活設(shè)置電源各種保護(hù)模式及狀態(tài)控制，保護(hù)精度控制范圍大幅提升至1%左右，解決了電源輸入、輸出過欠壓，輸出過流及電源系統(tǒng)過溫的精確保護(hù)的設(shè)計(jì)難題，具有較好的實(shí)用性和較高的可靠性。2)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，在采用信號處理集中控制模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控，靈活設(shè)置電源各種保護(hù)模式和狀態(tài)控制的同時(shí)，將電源實(shí)時(shí)狀態(tài)及具體故障模式上報(bào)給系統(tǒng)的控制終端模塊，實(shí)現(xiàn)無人值守電源設(shè)備的智能監(jiān)控，較好的達(dá)到了高端應(yīng)用環(huán)境電源系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能設(shè)置及完善告警功能。3)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，還可滿足外部供電環(huán)境沖擊較大情況下電源保護(hù)、自恢復(fù)的應(yīng)用要求。4)本發(fā)明所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，在具體應(yīng)用時(shí)，還可根據(jù)系統(tǒng)使用要求進(jìn)行配置，較為靈活簡便，亦方便對大部分舊有電源系統(tǒng)的簡單功能升級要求。上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)用于電源上，該系統(tǒng)包括檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、信號集成控制模塊以及控制終端模塊，其中， 所述檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對所述電源的電壓和電流進(jìn)行檢測，產(chǎn)生所述電平信號，并將該電平信號發(fā)送至所述信號集成控制模塊； 所述溫度采樣芯片模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接，用于對所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行采樣，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)信息，并將該溫度數(shù)據(jù)信息傳輸給所述信號集成控制模塊； 所述信號集成控制模塊，與所述檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、控制終端模塊以及電源相耦接，用于接收所述檢測模塊發(fā)送的電平信號和所述溫度采樣芯片模塊輸出的溫度數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行周期性的掃描，產(chǎn)生工作狀態(tài)信息，并將該工作狀態(tài)信息發(fā)送至所述控制終端模塊； 所述控制終端模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接，用于接收所述信號集成控制模塊發(fā)送的工作狀態(tài)信息，并根據(jù)該工作狀態(tài)信息向所述信號集成控制模塊發(fā)送控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號集成控制模塊，還用于接收所述控制終端模塊輸出的控制電源開關(guān)狀態(tài)的控制信號，并將該控制信號發(fā)送至所述電源。
3.如權(quán)利要求1所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息，進(jìn)一步包括輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息以及過熱信息。
4.如權(quán)利要求1所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測模塊，進(jìn)一步包括輸入電壓檢測模塊、輸出電壓檢測模塊以及輸出電流檢測模塊；其中 所述輸入電壓檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對所述電源的輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制模塊； 所述輸出電壓檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對電源的輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制模塊； 所述輸出電流檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接，用于對電源的輸出電流進(jìn)行模擬采樣，進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生電平信號，并將該電平信號輸出給所述信號集成控制豐吳塊。
5.如權(quán)利要求4所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入電壓檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度分壓電阻器和比較器；其中， 所述高精度分壓電阻器，與所述比較器和電源相耦接，用于對輸入電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值輸出給比較器； 所述比較器，與所述高精度分壓電阻器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收高精度分壓電阻器輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。
6.如權(quán)利要求4所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出電壓檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度分壓電阻器和比較器，其中， 所述高精度分壓電阻器，與所述比較器和電源相耦接，用于對輸出電壓進(jìn)行模擬采樣，并將采樣值傳輸至所述比較器；所述比較器，與所述高精度分壓電阻器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收所述高精度分壓電阻器輸出的采樣值，并將該采樣值與所述比較器中的參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。
7.如權(quán)利要求4所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流檢測模塊，進(jìn)一步包括高精度電流采樣電阻、放大器和比較器；其中， 所述高精度電流采樣電阻，與放大器和電源相耦接，用于對輸出電流進(jìn)行模擬采樣，產(chǎn)生一個(gè)與電流大小成線性關(guān)系的電壓值，并將該電壓值輸出至所述放大器； 所述放大器，與所述高精度電流采樣電阻和比較器相耦接，用于接收所述高精度電流采樣電阻輸出的電壓值，將該電壓值進(jìn)行放大，并將放大后的電壓值輸出至所述比較器； 所述比較器，與所述放大器和信號集成控制模塊相耦接，用于接收經(jīng)放大器放大后的電壓至，并與所述比較器中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生電平信號，將該電平信號輸出至所述信號集成控制模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號集成控制模塊，還用于將所述溫度采樣芯片模塊輸出的溫度信號的編碼翻譯成溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)判斷所述電源是否超出過溫保護(hù)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號集成控制模塊，還用于將所述電源的輸入過欠壓信息、輸出過欠壓信息、過流信息、短路信息和過熱信息傳送給所述控制終端模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳送為通過數(shù)字電路，該數(shù)字電路的串口采用RS422或RS232型號的串口組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源監(jiān)控及保護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)用于電源上，該系統(tǒng)包括檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、信號集成控制模塊以及控制終端模塊，其中，所述檢測模塊，與所述信號集成控制模塊和電源相耦接；所述溫度采樣芯片模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接；所述信號集成控制模塊，與所述檢測模塊、溫度采樣芯片模塊、控制終端模塊以及電源相耦接；所述控制終端模塊，與所述信號集成控制模塊相耦接。本發(fā)明解決了對電源系統(tǒng)過欠壓、過流、過溫的精確保護(hù)及對電源系統(tǒng)的智能監(jiān)控問題。
文檔編號G05B19/048GK103019145SQ20121055709
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者龔雪東 申請人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司