[發明專利]一種可分時上電的電源分配單元

無效

• 申請號: 200810140296.1
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN101369136A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 李超;王守昊
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司
• 代理人: 姜明

(一)技術領域

本發明涉及一種工業控制技術，具體地說是一種以單片機作為邏輯控制中心，實現了具有分時上電功能的電源分配單元。

(二)技術背景

電源分配技術幾乎可以應用于需要電能的所有領域。在民用場合，由于負載的數量一般都不多，功率也不會很大，電源分配方式的重要性就被忽略了，無論如何分配對用戶的使用都不會有明顯的影響；而在工業應用環境中，往往伴隨著大量設備的集中使用，功率也較高，能否有效地進行電源分配，關系到設備和應用的安全。

當設備啟動時，會產生一個瞬時啟動電流，依據負載的不同，這個啟動電流的大小也不同，通常為設備額定電流的3～10倍，而該電流的持續時間也不同，有些極短，有些可達1～2S。這就產生了問題，若有許多設備在相對集中的時間內同時啟動，就會在瞬間產生巨大的電流，不但可能損傷甚至燒毀供電設備，還會使電網產生大的波動。

現有的電源分配器往往使用手動操作的方式控制負載設備的上電，這在操作大量設備時就比較繁瑣，不但浪費時間，還容易出錯；有的電源分配器甚至手動控制都不具備，接上負載后即直接供電，更是無法保障負載分時啟動的要求，容易造成供電設備的損壞，對電網形成沖擊；由于普遍不具備內嵌軟件，上電的策略受硬件條件制約，十分單一。綜合各種條件，開發一種智能化的電源分配單元是十分必要的。

(三)發明內容

本發明的技術任務是針對現有技術的不足，提供一種自動化程度高、安全可靠的可分時上電的電源分配單元。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種可分時上電的電源分配單元，包括包括電源插排、邏輯控制單元、輸入端子連接器和AC-DC轉換電路，輸入端子連接器連接總電源，為電源分配器提供全部功率，電源插排和邏輯控制單元之間以信號排線相連，AD-DC轉換電路以開關電源的方式將交流220V電壓變換為5V?TTL直流電壓并提供給邏輯控制單元，邏輯控制單元根據設定的上電順序對電源插排中的各個插座進行分時自動上電，實現對電源分配器的沖擊電流保護，提高其可靠性。

上述輸入端子連接器連接總電源，為電源分配器提供全部功率。其線徑由電源分配器能提供的最大負載功率決定。設每位插座的額定負載為i安培，則輸入端子連接器至少可承受N×M×i安培的電流。在火線回路上串接一個熔斷器，為電源分配器提供過流保護。AD-DC轉換電路以開關電源的方式將交流220V電壓變換為5V直流電壓和24V直流電壓，分別提供給邏輯控制單元和電源插排中的開關繼電器。

上述電源插排和邏輯控制單元之間以信號排線相連，并被封裝在一個屏蔽良好的金屬殼體中，金屬殼體與插排的接地端子相連。電源插排可有N個輸出插座組，每組具有M個工業標準輸出插座，共可提供N×M位輸出。N≥1，M≥4。每一位插座由其對應的開關電路控制其接通與斷開。開關電路由單節點繼電器與RC電弧吸收回路組成。繼電器通過控制火線回路的通斷來控制插座是否供電，RC電弧吸收回路可以去除繼電器干結點的打火現象，提高繼電器使用壽命。

上述邏輯控制單元采用單片機作為延時輸出邏輯的控制器，以高精度的晶振作為時間基準。由‘增’、‘減’按鈕+LED數碼管顯示構成用戶設定延時時間的交互界面。邏輯控制單元設有N×M位撥碼開關，由用戶選擇每位插座是否供電。單片機通過IO口采集用戶的時間設定和輸出設定，在內部定時器的計時控制下，以一定的時間間隔向開關電路的繼電器發送控制信號，達到限制電源分配器瞬間啟動總電流、提高設備可靠性的作用。同時，控制單元對負載電流進行監測：采用電流互感器將電源分配器的總負載電流變換為mA級的可測電流，在電流互感器的輸出端進行電阻取樣而變換成電壓。該電壓經過放大調理、AD采樣和數值換算后得到顯示值，并通過LED驅動電路送往LED數碼管顯示。

上述邏輯控制單元提供對電源插排的每組輸出插座的延時設定面板，可以對各組輸出插座分別設定上電時間，并控制各組中每一位輸出插座的上電與否；邏輯控制單元還提供每一位插座的輸出狀態的LED燈指示及電源分配器的總負載電流顯示。

本發明的一種可分時上電的電源分配單元與現有技術相比，所產生的有益效果是：

1)本發明采用單片機作為延時輸出邏輯的控制器，通過采集控制面板上的延時設定，從而達到分別控制每位插座的開關電路，對其進行精確的分時上電的作用。

2)本發明還可以對總負載電流進行測量和顯示，并提供過流保護。