[發明專利]一種自動熱備份系統

有效

• 申請號: 201410172095.5
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103956823A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉青;朱洪雨;張東來;張博溫;李亞平
• 申請（專利權）人: 深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: H02J9/00
• 分類號: H02J9/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 韓云涵

技術領域

本發明涉及電信號備份領域，尤其涉及一種自動熱備份系統。

背景技術

備份在工程中的應用起著很重要的作用，如涉及宇航、深海的電源系統等項目時，安全、穩定、可靠等因素是首要確保的前提條件，啟用備份是較好的處理方案。主份與備份在整個系統的工作方式大致分為兩種：一種是主份、備份獨立運作，這種運作方式稱之為冷備份；另一種是主份、備份互鎖運作，這種運作方式稱之為熱備份。

冷備份處理方法簡單，但是有如下缺陷：

當冷備份方式應用于電源技術中，主份或備份需要獨立承擔系統的被控對象如電壓、電流、功率等。眾所周知，電源技術在中、大功率的應用場合非常普遍，但冷備份處理方式在中、大功率場合應用中有著顯著的劣勢。

首先，電力電子器件是電源技術應用中的主要器件，目前MOS管的運用最為常見。通常MOS管作為主份、備份模塊的啟動開關。大功率應用場合，主份、備份切換瞬間時，?MOS管的寄生電容放電，在開通瞬間必然會產生很高的尖峰電流。主份、備份切換的次數越多，沖擊電流對器件造成的損害越大，易將器件燒壞。

其次，在大電壓、大電流應用場合，為了確保安全可靠性，對系統的磁性元件、儲能元件等要求將增大，這將加大項目成本。同時，由于需要承受較大的熱應力與電應力，系統的壽命將會受到影響。

熱備份的一般實現方式：

熱備份方式即主份與備份同時承擔任務，存在互鎖控制。一般做法是通過邏輯電路實現的。需將檢測到的主備份工作狀態通過邏輯電路判斷主備份是否故障，同時根據該判斷通過選擇電路發送主份、備份模塊控制器的參考變量。該種設計思想比較直觀，但是較復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種自動熱備份系統，主份的參考變量與備份的參考變量之和是固定的，且主份和備份形成互鎖關系，使整個系統的被控量趨向設定的期望值，反應靈敏，使用壽命長。

本發明的技術方案是一種自動熱備份系統，包括：

主份取大電路，連接第二檢測電路和第一誤差放大器，用于接收被控量的基準值ref，接收第二檢測電路發出的備份被控量x1，接收ref/2，通過運算取大后，向第一誤差放大器發送主份被控量基準ref1；

第一誤差放大器，連接所述主份取大電路、第一控制器以及第一反饋電路，用于接收所述主份取大電路發出的主份被控量基準ref1，接收第一反饋電路發出的被控對象信息，通過將所述主份被控量基準ref1與所述被控對象信息比較，得出誤差，并將該誤差放大，再發送到第一控制器中；

第一控制器，連接所述第一誤差放大器、第一反饋電路和第一檢測電路，用于將主份被控量基準ref1與被控對象信息的差值調節為0，得到主份被控量的實際輸出值，并將主份被控量的實際輸出值發送到第一檢測電路；

第一反饋電路，連接所述第一誤差放大器和所述第一控制器，用于向所述第一誤差放大器發送被控對象信息；

備份取大電路，連接第一檢測電路和第二誤差放大器，用于接收被控量的基準值ref，接收第一檢測電路發出的備份被控量x2，接收ref/2，通過運算取大后，向第二誤差放大器發送備份被控量基準ref2；

第二誤差放大器，連接所述備份取大電路、第二控制器以及第二反饋電路，用于接收所述備份取大電路發出的備份被控量基準ref2，接收第二反饋電路發出的被控對象信息，通過將所述備份被控量基準ref2與所述被控對象信息比較，得出誤差，并將該誤差放大，再發送到第二控制器中；

第二控制器，連接所述第二誤差放大器、第二反饋電路和第二檢測電路，用于將備份被控量基準ref2與被控對象信息的差值調節為0，得到備份被控量的實際輸出值，并將備份被控量的實際輸出值發送到第二檢測電路；

第二反饋電路，連接所述第二誤差放大器和所述第二控制器，用于向所述第二誤差放大器發送被控對象信息；

所述第一控制器和所述第二控制器合并控制并輸出被控量的實際輸出值；

其中，所述被控量的基準值ref由系統設定，ref/2是ref通過分壓電路或比例電路獲得，所述被控對象為電流或電壓。