電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電源分配單元的自保持控制裝置和使用其的電源分配單元，該自保持控制裝置與開關(guān)單元連接，且包括：觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號；開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)；和開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通；和當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的斷開。
【專利說明】
電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型總的來說涉及供電技術(shù)，且更加具體地說涉及電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元。
【背景技術(shù)】
[0002]遠程智能電源分配單元又可以被稱為遠程電源管理器或者智能機架式電源分配單元，其是一種新型的智能電力分配管理設(shè)備。通過引入以太網(wǎng)絡(luò)等新穎的通訊手段，在傳統(tǒng)電源分配單元的基礎(chǔ)上增加了智能管理監(jiān)控模塊，可以實現(xiàn)對設(shè)備電源的遠程監(jiān)控。并且，不受特定設(shè)備或特殊程序局限，不需打開設(shè)備外殼，僅需通過連接局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，就能在任何聯(lián)網(wǎng)電腦上監(jiān)控其權(quán)限內(nèi)的用電設(shè)備。無需派遣人員到場操控，節(jié)省不必要的時間浪費和人力成本開支。
[0003]遠程智能電源分配單元具有智能監(jiān)測和智能控制兩大基本功能。智能控制功能是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信和控制技術(shù)來控制切換輸出端口的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)負載的開啟、關(guān)閉和重啟動作。在通常的控制技術(shù)中，在控制回路出現(xiàn)故障時，執(zhí)行機構(gòu)會回到復(fù)位狀態(tài)，從而改變端口的開關(guān)狀態(tài)。這樣，可能會導(dǎo)致輸出異常，并造成損失。
[0004]圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)的遠程智能電源分配單元的智能管理監(jiān)控模塊的框圖。如圖1所示，分位控制單元11到分位控制單元16由主控單元1供電，并接收主控單元1的控制信號并執(zhí)行。主控單元1由電源I供電。每個分位控制單元可以控制4個輸出端口，例如，分位控制單元I控制輸出端口 21 -24，分位控制單元2控制輸出端口 25-28，且分位控制單元6控制輸出端口 41-44。如上所述，當電源出現(xiàn)故障、電源通信線路出現(xiàn)故障或者分位控制單元出現(xiàn)故障時，都會導(dǎo)致輸出端口改變開關(guān)狀態(tài)。
[0005]為了克服上述問題，例如CN 104765288A的發(fā)明專利申請公開了一種電源分配單元，其具有多個分路開關(guān)，且每個分路開關(guān)具有可設(shè)置的開關(guān)狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)、重啟狀態(tài)。電源分配單元具有多個輸出插座，每個輸出插座的啟動時間、關(guān)閉時間可延遲，且各輸出插座的啟動順序支持自定義;每個輸出插座均具有斷電記憶功能，包括以下三種可選狀態(tài):
[0006]開啟狀態(tài):無論斷電前該輸出插座是開啟還是斷開狀態(tài)，再次來電的時候該輸出插座始終為開啟狀態(tài)；
[0007]關(guān)閉狀態(tài)，無論斷電前該輸出插座是開啟還是斷開狀態(tài)，再次來電的時候該輸出插座始終為斷開狀態(tài)；
[0008]保持狀態(tài)，輸出插座再次來電時的狀態(tài)和其在斷電前的狀態(tài)一致。
[0009]但是，在上述電源分配單元中，斷電記憶功能是利用軟件編程以及非易失性存儲實現(xiàn)的。在斷電之后再上電時，主控制器先讀取分路控制器存儲的內(nèi)容，發(fā)出控制指令來回復(fù)斷電前的狀態(tài)。但是斷電到再上電的這個時間段，并沒有辦法保持輸出狀態(tài)，而且也不能解決系統(tǒng)故障導(dǎo)致的狀態(tài)變化，如驅(qū)動電路異常等。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的在于提供電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元，以解決斷電或者系統(tǒng)故障后開關(guān)狀態(tài)的保持問題。
[0011]為達上述目的，根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種電源分配單元的自保持控制裝置，與開關(guān)單元連接，其中，所述自保持控制裝置包括:觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號;開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài);和開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通狀態(tài);和，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的斷開狀態(tài)。
[0012]在上述自保持控制裝置中，所述觸發(fā)信號生成單元進一步包括:電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號;第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，所述第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0013]在上述自保持控制裝置中，所述電平信號接收模塊進一步包括:第一輸入端子，用于接收所述第一電平信號;第二輸入端子，用于接收所述第二電平信號;所述第一觸發(fā)信號生成模塊包括:第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接;第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和，所述第二觸發(fā)信號生成模塊包括:第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接;第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。
[0014]在上述自保持控制裝置中，在所述第一電平信號為高電平信號，且所述第二電平信號為低電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且所述第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，在所述第一電平信號為低電平信號，且所述第二電平信號為高電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管斷開，且所述第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0015]在上述自保持控制裝置中，當所述電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當所述電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。
[0016]在上述自保持控制裝置中，所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是永磁體，且所述自保持力是所述永磁體的磁力;或者，所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是彈性元件，且所述自保持力是所述彈性元件的彈性力。
[0017]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種電源分配單元，包括:電源;主控單元，由所述電源供電；至少一個分位控制單元，由所述主控單元供電并接收主控單元的控制信號；至少一個輸出端口，所述至少一個輸出端口根據(jù)所述至少一個分位控制單元的控制信號改變開關(guān)狀態(tài);至少一個自保持控制裝置，所述至少一個自保持控制裝置連接在給所述至少一個輸出端口和與所述至少一個分位控制單元之間；所述自保持控制裝置包括:觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號;開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài);和，開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述輸出端口的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述輸出端口的導(dǎo)通狀態(tài);和，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述輸出端口的斷開狀態(tài)。
[0018]在上述電源分配單元中，所述觸發(fā)信號生成單元進一步包括:電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號；第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，所述第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0019]在上述電源分配單元中，所述電平信號接收模塊進一步包括:第一輸入端子，用于接收所述第一電平信號;第二輸入端子，用于接收所述第二電平信號;所述第一觸發(fā)信號生成模塊包括:第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接;第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和，所述第二觸發(fā)信號生成模塊包括:第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接;第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。
[0020]在上述電源分配單元中，在所述第一電平信號為高電平信號，且所述第二電平信號為低電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且所述第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，在所述第一電平信號為低電平信號，且所述第二電平信號為高電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管斷開，且所述第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0021]在上述電源分配單元中，當所述電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當所述電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。
[0022]在上述電源分配單元中，所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是永磁體，且所述自保持力是所述永磁體的磁力;或者，所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是彈性元件，且所述自保持力是所述彈性元件的彈性力。
[0023]在上述電源分配單元中，該至少一個分位控制單元是并聯(lián)連接的多個分位控制單
J L ο
[0024]在上述電源分配單元中，該至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多個輸出端口。
[0025]在上述電源分配單元中，該至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多組輸出端口，且每組輸出端口與該多個分位控制單元中的一個分位控制單元連接。
[0026]在上述電源分配單元中，每組輸出端口包括并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接的多個輸出端
□ O
[0027]通過根據(jù)本實用新型的電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元，由于應(yīng)用自保持力而不是電平信號來保持開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)，可以在電源分配單元出現(xiàn)故障時保持電源分配單元的輸出端口的輸出狀態(tài)，從而避免由于電源分配單元的系統(tǒng)故障導(dǎo)致負載的通電狀態(tài)發(fā)生變化。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)的遠程智能電源分配單元的智能管理監(jiān)控模塊的框圖；
[0029]圖2是圖示根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元的自保持控制裝置的示意性框圖；
[0030]圖3是示出常規(guī)控制技術(shù)的實現(xiàn)方式的示意性電路圖；
[0031]圖4是示出根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置的實現(xiàn)方式的示意性電路圖；
[0032]圖5是示出了根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0034]根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種電源分配單元的自保持控制裝置，與開關(guān)單元連接，其中，該自保持控制裝置包括:觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號;開關(guān)狀態(tài)切換單元，由該觸發(fā)信號觸發(fā)以切換該開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài);和開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持該開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當該觸發(fā)信號觸發(fā)該開關(guān)狀態(tài)切換單元以將該開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，該自保持力保持該開關(guān)單元的導(dǎo)通狀態(tài);和，當該觸發(fā)信號觸發(fā)該開關(guān)狀態(tài)切換單元以將該開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，該自保持力保持該開關(guān)單元的斷開狀態(tài)。
[0035]通過根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置，可以應(yīng)用自保持力而不是通過電平信號來維持開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)。這樣，可以在電源分配單元出現(xiàn)系統(tǒng)故障而導(dǎo)致供電異常時，繼續(xù)維持開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)。因此，可以防止與該電源分配單元連接的電氣設(shè)備因為斷電而關(guān)閉。
[0036]圖2是圖示根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元的自保持控制裝置的示意性框圖。如圖2所示，自保持控制裝置100與開關(guān)單元104連接，并包括:觸發(fā)信號生成單元101，生成觸發(fā)信號；開關(guān)狀態(tài)切換單元102，與觸發(fā)信號生成單元101連接，由觸發(fā)信號生成單元101所生成的觸發(fā)信號觸發(fā)以切換開關(guān)單元104的開關(guān)狀態(tài);和開關(guān)狀態(tài)保持單元103，以自保持力來保持開關(guān)單元104的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)。其中，當觸發(fā)信號觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)切換單元102以將開關(guān)單元104的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，自保持力保持開關(guān)單元104的導(dǎo)通狀態(tài)；和，當觸發(fā)信號觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)切換單元102以將開關(guān)單元104的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，自保持力保持開關(guān)單元104的斷開狀態(tài)。
[0037]根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置在對開關(guān)起到接通和切斷作用方面，與普通的控制裝置類似。但是，在該自保持控制裝置中，通過特殊的機制來保持開關(guān)的常閉和常開狀態(tài)，且通過觸發(fā)信號來觸發(fā)完成開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。這樣，并不需要一般的電平信號來維持或觸發(fā)開關(guān)的狀態(tài)，從而避免了由于電源分配單元本身的故障所導(dǎo)致的電平信號的中斷改變開關(guān)的狀態(tài)。
[0038]具體來說，通過根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置，開關(guān)單元平時的開關(guān)狀態(tài)由自保持力所保持，而當需要轉(zhuǎn)換開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)時，則以觸發(fā)信號，例如，正(反)直流脈沖電壓觸發(fā)自保持控制裝置，從而完成開關(guān)單元的狀態(tài)切換。當保持開關(guān)單元的狀態(tài)時，不需要對自保持控制裝置繼續(xù)通電，僅靠自保持力本身就能維持開關(guān)單元的狀態(tài)不變。因此，在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，通過采用不靠電能保持開關(guān)狀態(tài)的自保持力，可以在控制回路出現(xiàn)故障的情況下不改變開關(guān)的原有狀態(tài)，從而保護負載正常運行。
[0039]在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，該觸發(fā)信號生成單元進一步包括:電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號；第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，該第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，該第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0040]在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，該電平信號接收模塊進一步包括:第一輸入端子，用于接收該第一電平信號;第二輸入端子，用于接收該第二電平信號;該第一觸發(fā)信號生成模塊包括:第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接;第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和，該第二觸發(fā)信號生成模塊包括:第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接;第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。
[0041 ]在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，在第一電平信號為高電平信號，且第二電平信號為低電平信號的情況下，第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，在第一電平信號為低電平信號，且第二電平信號為高電平信號的情況下，第一晶體管和第二晶體管斷開，且第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0042]在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，當電流以正向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元時，開關(guān)狀態(tài)切換單元將開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當電流以反向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元時，開關(guān)狀態(tài)切換單元將開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。
[0043]下面，將舉例說明常規(guī)控制技術(shù)和自保持控制技術(shù)的具體實例。圖3是示出常規(guī)控制技術(shù)的實現(xiàn)方式的示意性電路圖。如圖3所示，I/O驅(qū)動信號為I/O高低電平，高電平時，執(zhí)行機構(gòu)200通電，從而觸發(fā)開關(guān)Kl，接通回路，輸出端口上電。這里，保持輸出端口的狀態(tài)需要維持高電平的I/O驅(qū)動信號。如果例如由于控制回路故障造成驅(qū)動信號消失，開關(guān)Kl會復(fù)位，從而回路斷開，輸出端口斷電。
[0044]圖4是示出根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置的實現(xiàn)方式的示意性電路圖。如圖4所示，驅(qū)動信號1/01和1/02為正負脈沖。當施加正脈沖(1/01高電平，1/02低電平)時，Ql、Q2、Q3導(dǎo)通，執(zhí)行機構(gòu)300正向通電，從而觸發(fā)開關(guān)KI，接通回路，輸出端口上電。由于執(zhí)行機構(gòu)采用具有自保持力的機制，在驅(qū)動信號消失，沒有電流通過執(zhí)行機構(gòu)300。但是此時，執(zhí)行機構(gòu)300仍然能夠依靠自保持力維持開關(guān)Kl的狀態(tài)。舉例來說，執(zhí)行機構(gòu)300可以是永磁體，使得自保持力是永磁體產(chǎn)生的磁力。此外，執(zhí)行機構(gòu)300也可以是彈性元件，使得自保持力是彈性元件產(chǎn)生的彈力。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，執(zhí)行機構(gòu)300也可以是其它的機械機構(gòu)，從而在不需要通電的情況下產(chǎn)生機械力，以保持開關(guān)Kl的狀態(tài)。當需要輸出端口斷電時，施加負脈沖(1/01低電平，1/02高電平)，Q4、Q5、Q6導(dǎo)通，執(zhí)行機構(gòu)300反向通電，從而觸發(fā)開關(guān)Kl，例如，如圖4所示，拉動開關(guān)Kl的另一端，所產(chǎn)生的“蹺蹺板”效應(yīng)使得回路斷開，輸出端口斷電。同樣，斷電狀態(tài)仍然可以依靠執(zhí)行機構(gòu)300的自保持力維持。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在圖4所示的實例中，也可以省略晶體管Ql和Q4，使得驅(qū)動信號1/01直接作用于晶體管Q2和Q3，以及驅(qū)動信號1/02直接作用于晶體管Q5和Q6。
[0045]通過圖3和圖4可以看到，根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置是在主供電線路，例如圖3和圖4中的L沒有出現(xiàn)故障的情況下，防止由于電源分配單元自身的故障而導(dǎo)致的開關(guān)單元的狀態(tài)改變。這種電源分配單元自身的故障例如可能表現(xiàn)為圖3和圖4中電壓VCC的改變，從而使得圖3中的執(zhí)行機構(gòu)200和圖4中的執(zhí)行機構(gòu)300斷電。顯然，在現(xiàn)有的常規(guī)控制技術(shù)當中，這將帶來開關(guān)Kl的狀態(tài)改變，而在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，由于執(zhí)行機構(gòu)300可以在不通電的情況下保持開關(guān)Kl的狀態(tài)，從而實現(xiàn)了開關(guān)的斷電保持功能。
[0046]因此，在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，觸發(fā)信號可以為具有預(yù)定寬度的脈沖電壓信號，從而與流過開關(guān)狀態(tài)保持單元的直流電流相區(qū)別，以觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)切換單元切換開關(guān)的狀態(tài)。
[0047]并且，在根據(jù)本實用新型實施例的自保持控制裝置中，該觸發(fā)信號可能并不直接作用于該開關(guān)狀態(tài)切換單元，而是例如通過如圖4所示的方式，利用導(dǎo)通/斷開晶體管，例如晶體管或者三極管的方式改變流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元的電流。并且，當觸發(fā)信號引起電流以正向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元時，該開關(guān)狀態(tài)切換單元將所控制的開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當觸發(fā)信號引起電流以反向流過該開關(guān)狀態(tài)切換單元時，該開關(guān)狀態(tài)切換單元將所控制的開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。
[0048]根據(jù)本實用新型實施例的另一方面，提供了一種電源分配單元，包括:電源；主控單元，由所述電源供電；至少一個分位控制單元，由所述主控單元供電并接收主控單元的控制信號；至少一個輸出端口，所述至少一個輸出端口根據(jù)所述至少一個分位控制單元的控制信號改變開關(guān)狀態(tài);至少一個自保持控制裝置，所述至少一個自保持控制裝置連接在給所述至少一個輸出端口和與所述至少一個分位控制單元之間；所述自保持控制裝置包括:觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號;開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài);和，開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述輸出端口的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述輸出端口的導(dǎo)通狀態(tài);和，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述輸出端口的斷開狀態(tài)。
[0049]圖5是示出了根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元的示意性框圖。如圖5所示，根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元400包括:電源410;主控單元420，由電源410供電；至少一個分位控制單元430，由主控單元420供電并接收主控單元420的控制信號；至少一個輸出端口 440，根據(jù)至少一個分位控制單元430的控制信號改變開關(guān)狀態(tài);至少一個自保持控制裝置450，連接在給至少一個輸出端口 440和與至少一個分位控制單元430之間。
[0050]其中，每個自保持控制裝置450包括:觸發(fā)信號生成單元451，生成觸發(fā)信號；開關(guān)狀態(tài)切換單兀452，由觸發(fā)信號觸發(fā)以切換輸出端口 440的開關(guān)狀態(tài);和，開關(guān)狀態(tài)保持單兀453，以自保持力來保持輸出端口440的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)，其中，當觸發(fā)信號觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)切換單元452以將輸出端口 440的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，自保持力保持輸出端口 440的導(dǎo)通狀態(tài);和，當觸發(fā)信號觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)切換單元452以將輸出端口 440的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，自保持力保持輸出端口 440的斷開狀態(tài)。
[0051]如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的電源分配單元中，普通分位控制單元可以控制4個輸出端口。在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，考慮到結(jié)構(gòu)尺寸和靈活性，優(yōu)選地每個分位控制單元控制兩個輸出端口。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實用新型實施例并不限于此。
[0052]另外，在具體實現(xiàn)過程中，在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，自保持控制裝置可以在分位控制單元的PCB上實現(xiàn)。所以，自保持控制裝置既可以被認為是分位控制單元的組成部分，也可以被認為是與分位控制單元獨立的部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這種電路劃分上的區(qū)別并不對本申請的范圍做出任何限定。
[0053]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，觸發(fā)信號生成單元進一步包括:電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號;第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，該第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，該第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0054]例如，觸發(fā)信號生成單元從所連接的分位控制單元，如圖5所示，分位控制單元430接收第一電平信號和第二電平信號，并生成第一觸發(fā)信號和第二觸發(fā)信號。開關(guān)狀態(tài)切換單元響應(yīng)于接收到的第一觸發(fā)信號和第二觸發(fā)信號，切換所連接的輸出端口，如圖5所示，輸出端口 440的開關(guān)狀態(tài)。
[0055]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，電平信號接收模塊進一步包括:第一輸入端子，用于接收所述第一電平信號;第二輸入端子，用于接收所述第二電平信號;所述第一觸發(fā)信號生成模塊包括:第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接;第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和，所述第二觸發(fā)信號生成模塊包括:第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接;第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。
[0056]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，在第一電平信號為高電平信號，且第二電平信號為低電平信號的情況下，第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元;和，在第一電平信號為低電平信號，且第二電平信號為高電平信號的情況下，第一晶體管和第二晶體管斷開，且第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元。
[0057]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，當電流以正向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元時，開關(guān)狀態(tài)切換單元將輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當電流以反向流過開關(guān)狀態(tài)切換單元時，開關(guān)狀態(tài)切換單元將輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。
[0058]這樣，即使電源分配單元400中的其它元件出現(xiàn)故障，例如，電源410、主控單元420或者分位控制單元430出現(xiàn)故障而使得到自保持控制裝置450的電流中斷，也不會改變輸出端口 440的開關(guān)狀態(tài)。例如，當電源分配單元400的輸出端口的開關(guān)狀態(tài)為導(dǎo)通，從而使得該輸出端口所連接的負載為上電狀態(tài)時，如果電源分配單元出現(xiàn)故障，則輸出端口的開關(guān)狀態(tài)仍然保持導(dǎo)通，使得該輸出端口所連接的負載仍為上電狀態(tài)，而不會斷電。這樣，可以提高電源分配單元所連接的負載的穩(wěn)定性，例如，當電源分配單元用于機房設(shè)備時，不會因為電源分配單元本身的故障而導(dǎo)致機房設(shè)備因為斷電而癱瘓。
[0059]另一方面，當電源分配單元400的輸出端口的開關(guān)狀態(tài)為斷開，從而使得該輸出端口所連接的負載為斷電狀態(tài)時，也防止了由于電源分配單元400的內(nèi)部故障使得輸出端口所連接的負載為從斷電狀態(tài)變?yōu)樯想姞顟B(tài)，從而導(dǎo)致負載的故障，或帶來安全隱患。
[0060]與現(xiàn)有技術(shù)當中利用邏輯控制電路來保持輸出端口的開關(guān)狀態(tài)相比，由于邏輯控制電路本身例如由主控單元420或者分位控制單元430，或者其它未示出的控制單元進行控制。當這種控制單元本身出現(xiàn)故障時，將無法保持輸出端口的開關(guān)狀態(tài)。也就是說，利用邏輯控制電路來保持輸出端口的開關(guān)狀態(tài)的現(xiàn)有技術(shù)中，本質(zhì)上還是通過維持流過執(zhí)行輸出端口的開關(guān)狀態(tài)的切換的執(zhí)行機構(gòu)，例如圖3中的執(zhí)行機構(gòu)200的電流來保持開關(guān)狀態(tài)，從而不能在流過執(zhí)行機構(gòu)的電流中斷的情況下繼續(xù)保持開關(guān)狀態(tài)。因此，顯然無法實現(xiàn)無時間段死角地維持開關(guān)狀態(tài)，且易于受到電源分配單元的系統(tǒng)故障的影響。
[0061]而在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，利用不受流過執(zhí)行輸出端口的開關(guān)狀態(tài)的切換的執(zhí)行機構(gòu)，例如圖4中的執(zhí)行機構(gòu)300的電流的影響的自保持力來維持輸出端口的開關(guān)狀態(tài)，從而克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的邏輯控制電路的缺陷。
[0062]例如，在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，開關(guān)狀態(tài)保持單元是永磁體，且自保持力是該永磁體的磁力?；蛘?，開關(guān)狀態(tài)保持單元是彈性元件，且該自保持力是該彈性元件的機械力。同樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，只要可以在流過該開關(guān)狀態(tài)保持單元的電流中斷的情況下維持輸出端口的開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)本實用新型實施例的開關(guān)狀態(tài)保持單元也可以是提供其它保持開關(guān)狀態(tài)的力的單元。
[0063]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，至少一個分位控制單元是并聯(lián)連接的多個分位控制單元。
[0064]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多個輸出端口。
[0065]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多組輸出端口，且每組輸出端口與多個分位控制單元中的一個分位控制單元連接。
[0066]在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，每組輸出端口包括并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接的多個輸出端口。
[0067]如圖5所示，在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元400中，一個主控單元420可以控制多個分位控制單元430，且該多個分位控制單元430并聯(lián)連接，以使得主控單元420可以相互獨立地控制該多個分位控制單元430，且每個分位控制單元430的故障不會影響整個電源分配單元的工作。
[0068]并且，一個分位控制單元430也可以控制多個輸出端口440，以使得分位控制單元430可以相互獨立地控制該多個輸出端口 440，且每個輸出端口 440的故障不會影響連接到與其它分位控制單元430連接的其它組輸出端口 440的工作。
[0069]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)所連接的負載的特性，每組輸出端口440中的多個輸出端口也可以串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接，以實現(xiàn)所連接的負載的靈活的電源管理。
[0070]針對需要獨立控制的一個或多個輸出端口440，在分位控制單元430和輸出端口440之間連接自保持控制裝置450。因此，在根據(jù)本實用新型實施例的電源分配單元中，并不限定每個自保持控制裝置所控制的輸出端口的數(shù)量。
[0071]通過根據(jù)本實用新型的電源分配單元的自保持控制裝置及使用其的電源分配單元，由于應(yīng)用自保持力而不是電平信號來保持開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)，可以在電源分配單元出現(xiàn)故障時保持電源分配單元的輸出端口的輸出狀態(tài)，從而避免由于電源分配單元的系統(tǒng)故障導(dǎo)致負載的通電狀態(tài)發(fā)生變化。
[0072]如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本實用新型的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0073]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電源分配單元的自保持控制裝置，與開關(guān)單元連接，其特征在于，所述自保持控制裝置包括: 觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號； 開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài);和 開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)， 其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的導(dǎo)通狀態(tài);和 當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述開關(guān)單元的斷開狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的自保持控制裝置，其特征在于，所述觸發(fā)信號生成單元進一步包括: 電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號； 第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和 第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，所述第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。3.如權(quán)利要求2所述的自保持控制裝置，其特征在于， 所述電平信號接收模塊進一步包括: 第一輸入端子，用于接收所述第一電平信號； 第二輸入端子，用于接收所述第二電平信號； 所述第一觸發(fā)信號生成模塊包括: 第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接； 第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和 所述第二觸發(fā)信號生成模塊包括: 第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接； 第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。4.如權(quán)利要求3所述的自保持控制裝置，其特征在于， 在所述第一電平信號為高電平信號，且所述第二電平信號為低電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且所述第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元； 在所述第一電平信號為低電平信號，且所述第二電平信號為高電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管斷開，且所述第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。5.如權(quán)利要求4所述的自保持控制裝置，其中，當所述電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當所述電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述開關(guān)單元的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。6.如權(quán)利要求1到5中任意一項所述的自保持控制裝置，其特征在于， 所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是永磁體，且所述自保持力是所述永磁體的磁力;或者， 所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是彈性元件，且所述自保持力是所述彈性元件的彈性力。7.一種電源分配單元，其特征在于，包括: 電源； 主控單元，由所述電源供電； 至少一個分位控制單元，由所述主控單元供電并接收主控單元的控制信號； 至少一個輸出端口，所述至少一個輸出端口根據(jù)所述至少一個分位控制單元的控制信號改變開關(guān)狀態(tài)； 至少一個自保持控制裝置，所述至少一個自保持控制裝置連接在給所述至少一個輸出端口和與所述至少一個分位控制單元之間； 所述自保持控制裝置包括: 觸發(fā)信號生成單元，生成觸發(fā)信號； 開關(guān)狀態(tài)切換單元，由所述觸發(fā)信號觸發(fā)以切換所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài);和 開關(guān)狀態(tài)保持單元，以自保持力來保持所述輸出端口的導(dǎo)通或者斷開狀態(tài)， 其中，當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通時，所述自保持力保持所述輸出端口的導(dǎo)通狀態(tài);和 當所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述開關(guān)狀態(tài)切換單元以將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開時，所述自保持力保持所述輸出端口的斷開狀態(tài)。8.如權(quán)利要求7所述的電源分配單元，其特征在于，所述觸發(fā)信號生成單元進一步包括: 電平信號接收模塊，用于接收第一電平信號和第二電平信號； 第一觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號觸發(fā)電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元;和 第二觸發(fā)信號生成模塊，用于基于所述第一電平信號和第二電平信號生成第二觸發(fā)信號，所述第二觸發(fā)信號觸發(fā)電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。9.如權(quán)利要求8所述的電源分配單元，其特征在于， 所述電平信號接收模塊進一步包括: 第一輸入端子，用于接收所述第一電平信號； 第二輸入端子，用于接收所述第二電平信號； 所述第一觸發(fā)信號生成模塊包括: 第一晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接； 第二晶體管，其基極與第一輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接，且發(fā)射極與地電壓連接;和 所述第二觸發(fā)信號生成模塊包括: 第三晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與電源電壓連接，且發(fā)射極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第二端連接； 第四晶體管，其基極與第二輸入端子連接，集電極與開關(guān)狀態(tài)切換單元的第一端連接，且發(fā)射極與地電壓連接。10.如權(quán)利要求9所述的電源分配單元，其特征在于， 在所述第一電平信號為高電平信號，且所述第二電平信號為低電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，且所述第三晶體管和第四晶體管斷開，電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元； 在所述第一電平信號為低電平信號，且所述第二電平信號為高電平信號的情況下，所述第一晶體管和第二晶體管斷開，且所述第三晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元。11.如權(quán)利要求10所述的電源分配單元，其中，當所述電流以正向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為導(dǎo)通;且當所述電流以反向流過所述開關(guān)狀態(tài)切換單元時，所述開關(guān)狀態(tài)切換單元將所述輸出端口的開關(guān)狀態(tài)切換為斷開。12.如權(quán)利要求7到11中任意一項所述的電源分配單元，其特征在于， 所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是永磁體，且所述自保持力是所述永磁體的磁力;或者， 所述開關(guān)狀態(tài)保持單元是彈性元件，且所述自保持力是所述彈性元件的彈性力。13.如權(quán)利要求7所述的電源分配單元，其特征在于，該至少一個分位控制單元是并聯(lián)連接的多個分位控制單元。14.如權(quán)利要求7所述的電源分配單元，其特征在于，該至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多個輸出端口。15.如權(quán)利要求13所述的電源分配單元，其特征在于，該至少一個輸出端口是并聯(lián)連接的多組輸出端口，且每組輸出端口與該多個分位控制單元中的一個分位控制單元連接。16.如權(quán)利要求15所述的電源分配單元，其特征在于，每組輸出端口包括并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接的多個輸出端口。
【文檔編號】H02J13/00GK205595891SQ201620156312
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月1日
【發(fā)明人】林海青, 蔡少杰, 孫傳輝
【申請人】北京突破電氣有限公司