[實用新型]子母鐘的智能電源系統

有效

• 申請號: 201220012643.4
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN202421808U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 孫得臏
• 申請（專利權）人: 孫得臏
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R19/25
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 曲顯榮

技術領域

本實用新型涉及一種子母鐘的智能電源系統，屬于子母鐘供電源技術領域。

背景技術

目前，子母鐘中的母鐘的供電部分使用AC/DC電源模塊（開關電源或者變壓器），將220V交流電轉換成直流（12V?、5V或者3.3V）直接供給控制板或者控制卡，母鐘本身不知道電源使用情況，比如輸入電壓的高低、母鐘消耗的電流、功率等，因此無法給用戶提供相應的告警提示，母鐘也無法采取自身的糾錯措施。

發明內容

本實用新型的目的在于克服已有技術中存在的不足，提供一種結構科學合理、母鐘的電源部分可以向用戶和其它模塊提供輸入電壓的具體數值和輸入整個母鐘的實際消耗電流、功率等數值的智能電源系統。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

在母鐘電源卡上加裝一個單片機系統，此單片機系統可測量、計算出電壓、電流和功耗，并通過串口上報這些信息給主控板CPU。

子母鐘的智能電源系統，其特別之處在于AD/DC模塊1的輸入端與電壓互感器9并聯連接后經整流分壓單元8再連接到單片機系統5的第一ADC模塊7中，第一ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第一寄存器中；AD/DC模塊1的輸出端與分流器2串聯連接后再連接到單片機系統5的第二ADC模塊6中，第二ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第二寄存器中，單片機系統5通過讀取寄存器即可推算出當前的輸入電壓值和電流值，并通過電壓值和電流值計算出當前系統的功耗，單片機系統內的串口4同子母鐘連接，通過串口輸出這些信息給主控板CPU。

其電壓的測量方法：通過小型電壓互感器對輸入的220V電壓進行隔離，互感器輸出端經由分壓電阻、二極管整流構成的整流分壓單元后連接到單片機系統的第一ADC模塊中。第一ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的電壓值寄存器中。單片機系統通過讀取寄存器即可推算出當前的輸入電壓值。

電流的測量方法：系統的輸入的220V電壓經過AD/DC?模塊轉成5V電之后，串聯一個分流器然后再輸出給其他板卡。這樣，分流器上的電壓就隨著系統的5V上的電流信號線性變化。分流器上的電壓經過運算放大器構成的差分放大單元3放大一定的倍數后，連接到單片機系統的第二ADC模塊中。第二ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第二寄存器中。單片機系統通過讀取此寄存器即可推算出當前的輸入這塊電源板的輸入電流。單片機系統通過電壓和電流值就可以計算出當前系統的功耗。

本實用新型的有益效果：結構設置科學合理，通過給母鐘電源板上增加電壓、電流采集電路和獨立的單片機系統繼而實現電源板的智能化，電源板能輸出當前的輸入電壓、電流和系統功耗。這些數據可以為系統的故障分析提供一定的量化數據，也能在系統可能出現電源故障時提供預警信息。

附圖說明:

圖1:本實用新型系統組成框圖。

圖中：1、AD/DC模塊，2、分流器，3、差分放大單元，4、串口，5、單片機系統，6、第二ADC模塊，7、第一ADC模塊，8、整流分壓單元，9、電壓互感器。

具體實施方式：

以下參照附圖，給出本實用新型的具體實施方式，用來對本實用新型的構成進行進一步說明。

本實施例的子母鐘的智能電源系統，AD/DC模塊1的輸入端與電壓互感器9并聯連接后經整流分壓單元8再連接到單片機系統5的第一ADC模塊7中，第一ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第一寄存器中；AD/DC模塊1的輸出端與分流器2串聯連接后再連接到單片機系統5的第二ADC模塊6中，第二ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第二寄存器中，單片機系統5通過讀取寄存器即可推算出當前的輸入電壓值和電流值，并通過電壓值和電流值計算出當前系統的功耗，單片機系統內的串口4同子母鐘連接，通過串口輸出這些信息給主控板CPU。

其電壓的測量方法：通過小型電壓互感器對輸入的220V電壓進行隔離，互感器輸出端經由分壓電阻、二極管整流構成的整流分壓單元后連接到單片機系統的第一ADC模塊中。第一ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的電壓值寄存器中。單片機系統通過讀取寄存器即可推算出當前的輸入電壓值。

電流的測量方法：系統的輸入的220V電壓經過AD/DC?模塊轉成5V電之后，串聯一個分流器然后再輸出給其他板卡。這樣，分流器上的電壓就隨著系統的5V上的電流信號線性變化。分流器上的電壓經過運算放大器構成的差分放大單元3放大一定的倍數后，連接到單片機系統的第二ADC模塊中。第二ADC模塊處理單元將電壓值轉換為數字量存入單片機系統的第二寄存器中。單片機系統通過讀取此寄存器即可推算出當前的輸入這塊電源板的輸入電流。單片機系統通過電壓和電流值就可以計算出當前系統的功耗。