一種冗余型采樣切換電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種冗余型采樣切換電路。目的是可靠的實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)端采樣線切換功能。該電路包括一個(gè)（單路型）或兩個(gè)（冗余型）切換支路，每個(gè)保護(hù)支路包括備份電源輸出電流采樣電路1、電壓基準(zhǔn)電路2、主電源輸出電壓采樣電路3、信號(hào)箝位電路4、備份電源輸出電流判斷電路5、主電源輸出電壓判斷電路6、切換邏輯電路7、切換比較電路8、濾波延時(shí)及放電電路9、切換鎖定電路10、切換復(fù)位電路11、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路12、繼電器控制電路13、切換指示電路14、切換信號(hào)執(zhí)行電路15、切換信號(hào)上傳電路16。優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)多種切換邏輯，切換時(shí)間可調(diào)，切換狀態(tài)可鎖定，可手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位，有顯示和上傳信號(hào)。且易于實(shí)現(xiàn)冗余。
【專利說(shuō)明】一種冗余型采樣切換電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種冗余型采樣切換控制電路，具體涉及一種應(yīng)用于具有遠(yuǎn)端采樣功能的并聯(lián)冗余電源系統(tǒng)的采樣切換控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于應(yīng)用于通訊、工業(yè)控制、軍工、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的電源產(chǎn)品的可靠性具有較高的要求，為滿足高可靠性的要求，并聯(lián)冗余熱備份電源系統(tǒng)成為常用的供電電源解決方案。同時(shí)，對(duì)于具有遠(yuǎn)距離傳輸要求的電源，遠(yuǎn)端采樣功能成為電源的必需功能之一，遠(yuǎn)端采樣功能可以保證負(fù)載端電壓的穩(wěn)定，可以實(shí)時(shí)的補(bǔ)償由于傳輸線的壓降所導(dǎo)致的負(fù)載端供電電壓的損失。并聯(lián)冗余熱備份電源系統(tǒng)正常條件下由主電源為負(fù)載供電，備份電源處于備份工作狀態(tài)，這時(shí)主電源工作于遠(yuǎn)端采樣狀態(tài)；當(dāng)主電源發(fā)生故障時(shí)，立即切換主電源和備份電源，備份電源立刻投入工作，此時(shí)，遠(yuǎn)端采樣狀態(tài)同時(shí)切換，備份電源工作于遠(yuǎn)端采樣狀態(tài)。
[0003]為了保證主電源與備份電源的遠(yuǎn)端采樣狀態(tài)能夠按照用戶的具體使用情況正確的進(jìn)行切換工作，本實(shí)用新型提供了一種遠(yuǎn)端采樣線切換控制電路的實(shí)現(xiàn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種靈活、簡(jiǎn)捷、可靠并方便用戶根據(jù)自身使用情況進(jìn)行設(shè)置的冗余型采樣切換控制電路。
[0005]本實(shí)用新型是一種冗余型采樣切換電路，用于電源系統(tǒng)中的主電源和備份電源的切換，包括一個(gè)以上冗余性采樣切換電路模塊，所述冗余性采樣切換電路模塊包含:電源系統(tǒng)采樣電路、電壓基準(zhǔn)電路、邏輯判斷電路和切換信號(hào)輸出電路；電源系統(tǒng)采樣電路對(duì)于主電源和備份電源的輸出進(jìn)行采樣，并輸出到邏輯判斷電路；電壓基準(zhǔn)電路為邏輯判斷電路提供電壓基準(zhǔn)，用于與主電源和備份電源的采樣輸出進(jìn)行比較；邏輯判斷電路判斷主電源和備份電源的輸出采樣是否滿足了指定的條件，在滿足了指定條件的情況下，對(duì)切換信號(hào)輸出電路輸出切換控制信號(hào)，使切換執(zhí)行電路進(jìn)行動(dòng)作；切換信號(hào)輸出電路在接收到來(lái)自邏輯判斷電路的進(jìn)行動(dòng)作的控制信號(hào)時(shí)，對(duì)主電源和備份電源進(jìn)行切換；其中，切換信號(hào)輸出電路包含繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路、切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路，繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路在接收到邏輯判斷電路的切換控制信號(hào)的情況下，使切換控制繼電器動(dòng)作，使得繼電器的開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作，切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路即是繼電器的開(kāi)關(guān)電路，具有一個(gè)固定端，兩個(gè)選擇端，固定端連接于切換信號(hào)源，一個(gè)選擇端為主電源接通信號(hào)，另一個(gè)選擇端為備份電源接通信號(hào)；在包含多個(gè)冗余性采樣切換電路模塊時(shí)，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)選擇端電連接，作為主電源接通信號(hào)輸出，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)電路的另一個(gè)選擇端電連接，作為備份電源接通信號(hào)輸出。
[0006]因?yàn)榍袚Q信號(hào)輸出執(zhí)行電路采用單刀雙擲的開(kāi)關(guān)形式，所以能夠方便的實(shí)現(xiàn)冗余結(jié)構(gòu)，可以將多個(gè)上述冗余型采樣切換電路直接并聯(lián)。[0007]如上所述的一種冗余型采樣切換電路，其中，所述邏輯判斷電路包含:備份電源輸出判斷電路、主電源輸出判斷電路和切換邏輯電路，主電源輸出判斷電路判斷主電源輸出是否滿足指定判據(jù)1，在滿足的情況下，輸出高電平，否則輸出低電平；備份電源輸出判斷電路判斷備份電源輸出是否滿足指定判據(jù)2，在滿足的情況下，輸出高電平，否則輸出低電平；切換邏輯電路為包含兩個(gè)二極管的電路，兩個(gè)二極管的正極分別與備份電源輸出判斷電路、主電源輸出判斷電路的輸出電連接，負(fù)極直接電連接作為邏輯判斷輸出，并且，切換邏輯電路的兩個(gè)二極管可以選擇如下四種安裝狀態(tài)中的任一種，狀態(tài)1:一個(gè)二極管斷開(kāi)，狀態(tài)2:另一個(gè)二極管斷開(kāi)，狀態(tài)3:兩個(gè)二極管均電連接，狀態(tài)4:兩個(gè)二極管均短接。
[0008]通過(guò)邏輯切換電路的狀態(tài)的選擇，可以靈活的控制所述冗余型采樣切換電路的切換判據(jù)，適應(yīng)于不同的情況，且對(duì)于并聯(lián)了多個(gè)冗余型采樣切換電路的情況，可以在不同的冗余性采樣切換電路模塊間，使用不同狀態(tài)邏輯切換電路，進(jìn)一步提高冗余性，滿足各種需要。
[0009]如上所述的一種冗余型采樣切換電路，其中，在所述繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路輸入端，包含運(yùn)算放大器電路組成的切換鎖定電路；切換鎖定電路中，輸入的邏輯判斷結(jié)果信號(hào)通過(guò)輸入電阻輸入到運(yùn)算放大器正輸入，運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)反饋二極管和反饋電阻與正輸入電連接，反饋二極管正極側(cè)與運(yùn)算放大器輸出電連接，運(yùn)算放大器的負(fù)輸入側(cè)連接用于與輸入信號(hào)進(jìn)行比較的基準(zhǔn)電壓。
[0010]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在要輸入繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路的邏輯判定結(jié)果信號(hào)高于基準(zhǔn)電壓之后，運(yùn)算放大器的輸出側(cè)輸出高電平，此高電平通過(guò)反饋二極管和反饋電阻反饋到運(yùn)算放大器正輸入，從而將運(yùn)算放大器的正輸入側(cè)保持為高電平，此后，即使輸入信號(hào)變成低電平，運(yùn)算放大器的正輸入側(cè)電平也保持高電平不變，從而將輸入信號(hào)鎖定，能夠保持切換后的狀態(tài)。
[0011]如上所述的一種冗余型采樣切換電路，其中，在所述切換鎖定電路之前，包含濾波延時(shí)及放電電路，對(duì)于邏輯判斷結(jié)果信號(hào)進(jìn)行濾波、延時(shí)，對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行濾波；包括:濾波電阻及濾波電容，放電二極管以及放電電阻；濾波電阻與濾波電容串聯(lián)后接地，邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入到濾波電阻，從濾波電阻和濾波電容之間的節(jié)點(diǎn)輸出；放電二極管與放電電阻串聯(lián)，然后與濾波電阻并聯(lián)，放電二極管的方向?yàn)閺倪壿嬇袛嘟Y(jié)果信號(hào)輸出側(cè)到邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入側(cè)。
[0012]對(duì)于濾波延時(shí)及放電電路，在邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入為高電平后，經(jīng)過(guò)濾波電阻及濾波電容(根據(jù)不同用戶對(duì)切換時(shí)間的不同要求，電容可靈活選擇安裝I個(gè)到3個(gè)，電容值可選)，濾波延時(shí)后，電容高端的電壓信號(hào)達(dá)到切換鎖定電路的電壓基準(zhǔn)，邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸出為高。
[0013]邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入為高電平的時(shí)間短于用戶對(duì)切換時(shí)間的要求，則濾波電容的電荷通過(guò)放電二極管與放電電阻可以快速的放電，防止誤切換動(dòng)作。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，電路邏輯靈活多變，可根據(jù)用戶具體使用情況，設(shè)置切換的判斷條件與切換邏輯、切換時(shí)間可調(diào)整，抗干擾能力強(qiáng)，電路可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0015]圖1為本實(shí)用新型所提供的冗余型采樣切換控制電路示意圖；
[0016]圖2?圖5為本實(shí)用新型所提供的單路采樣切換控制電路原理圖。
[0017]圖6為本實(shí)用新型所提供的雙路冗余采樣切換控制電路原理圖。
[0018]圖中:1備份電源輸出電流采樣電路、2電壓基準(zhǔn)電路、3主電源輸出電壓采樣電路、4信號(hào)箝位電路、5備份電源輸出電流判斷電路、6主電源輸出電壓判斷電路、7切換邏輯電路、8切換比較電路、9濾波延時(shí)及放電電路、10切換鎖定電路、11切換復(fù)位電路、12M0SFET驅(qū)動(dòng)電路、13繼電器控制電路、14切換指示電路、15切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路、16切換信號(hào)上傳電路。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種冗余型采樣切換控制電路作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，采樣切換控制電路包括備份電源輸出電流采樣電路1、電壓基準(zhǔn)電路
2、主電源輸出電壓采樣電路3、信號(hào)箝位電路4、備份電源輸出電流判斷電路5(相當(dāng)于權(quán)利要求中備份電源輸出判斷電路(5))、主電源輸出電壓判斷電路6(相當(dāng)于權(quán)利要求中主電源輸出判斷電路(6))、切換邏輯電路7、切換比較電路8、濾波延時(shí)及放電電路9、切換鎖定電路10、切換復(fù)位電路1UM0SFET驅(qū)動(dòng)電路12、繼電器控制電路13、切換指示電路14、切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路15、切換信號(hào)上傳電路16。
[0021 ] 其中，備份電源輸出電流采樣電路1、電壓基準(zhǔn)電路2、主電源輸出電壓采樣電路
3、信號(hào)箝位電路4、備份電源輸出電流判斷電路5、主電源輸出電壓判斷電路6用于提供切換電路的判斷條件及比較結(jié)果；切換邏輯電路7、切換比較電路8、濾波延時(shí)及放電電路9、切換鎖定電路10、切換復(fù)位電路1UM0SFET驅(qū)動(dòng)電路12、繼電器控制電路13用于按照設(shè)置好的判斷邏輯控制切換繼電器進(jìn)行切換，切換指示電路14、切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路15、切換信號(hào)上傳電路16根據(jù)切換繼電器線包的動(dòng)作來(lái)執(zhí)行切換動(dòng)作并給出指示信號(hào)與上傳信號(hào)。
[0022]如圖2所示，備份電源輸出電流采樣電路I由電流采樣器件實(shí)現(xiàn)采樣功能，一般可采用霍爾電流傳感器或分流器，通常對(duì)于電流較小的情況使用分流器實(shí)現(xiàn)電流采樣功能較為經(jīng)濟(jì)、方便，而對(duì)于電流較大的情況使用霍爾器件采樣則可以保證全電流范圍的采樣精度。分壓電阻可根據(jù)采樣值的大小來(lái)靈活設(shè)置，對(duì)于電平較為適當(dāng)?shù)那闆r可以省略分壓環(huán)節(jié)，直接將信號(hào)送入備份電源輸出電流判斷電路5。
[0023]如圖2所示，電壓基準(zhǔn)電路2由電壓基準(zhǔn)芯片與限流電阻及濾波電容組成，限流電阻R7 —般取值為5.1kQ，電壓基準(zhǔn)芯片一般使用5V電壓,濾波電容一般選用0.1 μ F的瓷片電容。
[0024]如圖2所示，主電源輸出電壓采樣電路3由分壓電阻組成，通過(guò)合適電阻值的選取，將主電源異常的門限電壓(如正常為25V以上，則異常門限可設(shè)置為20V)分壓后，使R24高端電壓在4V-5V左右，便于與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。
[0025]如圖2所示，信號(hào)箝位電路4由箝位二極管組成，利用兩個(gè)二極管的串聯(lián)，將電壓采樣信號(hào)限定在芯片的電源電壓范圍之內(nèi)，對(duì)芯片起到保護(hù)作用，防止主電源的故障時(shí)，對(duì)于主電源輸出電壓判斷電路6產(chǎn)生過(guò)高的輸入電壓或負(fù)向電壓，損壞芯片。[0026]如圖3所示，所述備份電源輸出電流判斷電路5包括比較器芯片及電源濾波電容、比較基準(zhǔn)分壓電阻、采樣信號(hào)輸入電阻、比較輸出上拉電阻，其中，電流采樣信號(hào)通過(guò)輸入電阻與芯片3腳相連，電壓基準(zhǔn)經(jīng)電阻分壓后與芯片的2腳相連，芯片的8腳接芯片供電電源正，4腳接供電電源負(fù)，芯片的輸出I腳接上拉電阻。
[0027]備份電源輸出電流判斷電路5中比較器芯片的8腳接芯片供電電源正，4腳接供電電源負(fù)，電流采樣信號(hào)通過(guò)輸入電阻R5與比較器芯片3腳相連，電壓基準(zhǔn)經(jīng)電阻R8、R13分壓后與芯片的2腳相連，當(dāng)芯片的3腳電平高于2腳電平，則比較芯片的輸出I腳在上拉電阻R4的作用下呈高電平狀態(tài)，代表備份電源輸出電流的判定滿足切換條件了。
[0028]如圖3所示，所述主電源輸出電壓判斷電路6包括比較器芯片、比較基準(zhǔn)分壓電阻、采樣信號(hào)輸入電阻及濾波電容、比較輸出上拉電阻，其中，電壓采樣信號(hào)通過(guò)輸入電阻和濾波電容與芯片6腳相連，電壓基準(zhǔn)經(jīng)電阻分壓后與芯片的5腳相連，芯片的輸出7腳接上拉電阻。
[0029]主電源輸出電壓判斷電路6中電壓采樣信號(hào)通過(guò)輸入電阻R23與比較器芯片6腳相連，電壓基準(zhǔn)經(jīng)電阻R19、R25分壓后與芯片的5腳相連，當(dāng)芯片的5腳電平高于6腳電平，則比較芯片的輸出7腳在上拉電阻R17的作用下呈高電平狀態(tài)，代表主電源輸出電壓的判定滿足切換條件了。
[0030]如圖3所示，切換邏輯電路7由二極管V7、V8共陰極并聯(lián)組成，根據(jù)具體的切換邏輯，二極管可以選擇安裝、不安裝、短接等多種組合形式。首先，本實(shí)用新型切換電路可提供以下兩種切換判據(jù):
[0031]切換判據(jù)1:主電源輸出電壓低于閾值
[0032]切換判據(jù)2:備份電源輸出電流高于閾值
[0033]基于以上兩種切換判據(jù)，可以通過(guò)切換邏輯電路的不同設(shè)置提供以下四種切換邏輯:
[0034]切換邏輯1:僅滿足判據(jù)I
[0035]切換邏輯2:僅滿足判據(jù)2
[0036]切換邏輯3:滿足判據(jù)I或滿足判據(jù)2
[0037]切換邏輯4:滿足判據(jù)I且滿足判據(jù)2
[0038]具體的來(lái)講，當(dāng)V7不安裝，僅安裝V8時(shí)可以實(shí)現(xiàn)切換邏輯I ;當(dāng)V8不安裝，僅安裝V7時(shí)可以實(shí)現(xiàn)切換邏輯2 ;當(dāng)同時(shí)安裝V7，V8時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)切換邏輯3 ;當(dāng)將V7，V8均短接后，可以實(shí)現(xiàn)切換邏輯4。
[0039]如圖4所示，切換比較電路8
[0040]所述切換比較電路8包括運(yùn)算放大器芯片及電源濾波電容、反相輸入端基準(zhǔn)分壓電阻、切換邏輯電壓輸入信號(hào)、運(yùn)放輸出，其中，切換邏輯電壓輸入信號(hào)通過(guò)輸入電阻與芯片3腳相連，經(jīng)電阻分壓后的基準(zhǔn)電壓與芯片的2腳相連，芯片的8腳接芯片供電電源正，4腳接供電電源負(fù)，芯片的輸出I腳接后級(jí)濾波延時(shí)電路。
[0041]圖中運(yùn)算放大器芯片的8腳接芯片供電電源正，4腳接供電電源負(fù)，切換邏輯電壓輸入信號(hào)經(jīng)輸入電阻R6與芯片3腳相連，電源電壓經(jīng)電阻R11，R15分壓后得到的基準(zhǔn)電壓與芯片的2腳相連，芯片的輸出I腳接后級(jí)濾波延時(shí)電路。切換邏輯電壓輸入信號(hào)通常為低電平，當(dāng)滿足切換邏輯中所需的切換判據(jù)后，輸入信號(hào)變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)芯片N3的3腳電壓高于2腳電壓，輸出I腳為高電平。
[0042]如圖4所示，濾波延時(shí)及放電電路9中包括濾波電阻1?9及電容(:4工6、07，放電二極管V3、V6以及放電電阻R3。當(dāng)N3輸出I腳為高電平后，經(jīng)過(guò)R9及電容C4、C6、C7 (根據(jù)不同用戶對(duì)切換時(shí)間的不同要求，C4、C6、C7可靈活選擇安裝I個(gè)到3個(gè)，電容值可選)濾波延時(shí)后，電容C4、C6、C7高端的電壓信號(hào)達(dá)到切換鎖定電路10的電壓基準(zhǔn)后，電路進(jìn)行切換動(dòng)作。若N3輸出I腳為高電平的時(shí)間短于用戶對(duì)切換時(shí)間的要求，則電容C4、C6、C7上的電荷通過(guò)V6，R3可以快速的放電防止誤切換動(dòng)作。
[0043]如圖5所示，所述切換鎖定電路10包括運(yùn)算放大器芯片、反相輸入端基準(zhǔn)分壓電阻、切換電壓信號(hào)輸入電阻、反饋電阻與二極管，其中，切換電壓信號(hào)通過(guò)輸入電阻與芯片5腳相連，經(jīng)電阻分壓后的基準(zhǔn)電壓與芯片的6腳相連，芯片的輸出與后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路相連。 [0044]切換鎖定電路10中切換電壓信號(hào)通過(guò)輸入電阻RlO與運(yùn)算放大器芯片5腳相連，并通過(guò)反饋電阻R2、反饋二極管V5與芯片輸出7腳相連，芯片電源經(jīng)電阻R16，R20分壓后作為基準(zhǔn)電壓與芯片的6腳相連。芯片的5腳電平高于6腳電平后，7腳輸出為高電平，即使此時(shí)切換電壓信號(hào)電平變低，由于V5導(dǎo)通，在R2與RlO分壓后(一般可設(shè)置RlO為IOkQ，R2為2kQ )仍能保持N3的5腳電平高于6腳電平，從而將切換信號(hào)鎖定，保持切換后的狀態(tài)。若用戶希望電路不鎖定，使其自動(dòng)復(fù)位，則可以通過(guò)不安裝V5來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0045]如圖5所示，切換復(fù)位電路11包括二極管Vl與復(fù)位開(kāi)關(guān)SI。在電路發(fā)生切換鎖定后，可通過(guò)SI按鈕來(lái)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位動(dòng)作，SI按下后，N3的5腳電平被強(qiáng)制拉低，N3的7腳電平為低，V5截止鎖定電路復(fù)位為初始狀態(tài)。當(dāng)然，對(duì)于不安裝V5的自動(dòng)復(fù)位電路方式，本部分可省去。
[0046]如圖5所示，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路12包括驅(qū)動(dòng)電平分壓電阻R12，R14與濾波電容C3，經(jīng)過(guò)R12，R14的分壓得到IOV左右的驅(qū)動(dòng)電平信號(hào)，經(jīng)C3濾波后，可以驅(qū)動(dòng)Ql導(dǎo)通。
[0047]如圖5所示，繼電器控制電路13包括控制繼電器K1、電壓反峰抑制二極管V2、MOSFET功率管Q1。當(dāng)Ql被驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通后，Kl線包得電，Kl的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，切換電路動(dòng)作。V2可以在Ql斷開(kāi)時(shí)抑制Kl線包兩端的電壓尖峰，保證Kl正常工作，同時(shí)防止Ql兩端產(chǎn)生聞壓。
[0048]如圖5所示，切換指示電路14由發(fā)光二極管V4及限流電阻R1。當(dāng)電路發(fā)生切換，Ql導(dǎo)通后，V4會(huì)點(diǎn)売,提不電路工作狀態(tài)。
[0049]切換信號(hào)執(zhí)行電路15由控制繼電器Kl的一組單刀雙擲觸點(diǎn)組成。
[0050]切換信號(hào)上傳電路16由控制繼電器Kl的另一組單刀雙擲觸點(diǎn)與限流電阻R18組成。
[0051]若要實(shí)現(xiàn)該切換電路的冗余，可以通過(guò)將與圖2~圖5中電路完全相同兩套電路并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體如圖6所示，首先將兩電路中備份電源輸出電流采樣信號(hào)、主電源輸出電壓信號(hào)并聯(lián)在一起，再將電路中的切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路15的信號(hào)并聯(lián)在一起就可以實(shí)現(xiàn)切換電路的冗余備份功能了。只要有一路切換繼電器動(dòng)作，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端采樣切換的功能。
[0052]該冗余型采樣切換電路可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)多種切換邏輯，切換時(shí)間可通過(guò)改變C4, C7, C6的容值來(lái)方便的進(jìn)行調(diào)整，切換狀態(tài)可以根據(jù)需要進(jìn)行鎖定保持，電路可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位或自動(dòng)復(fù)位，電路切換后具有顯示信號(hào)和上傳信號(hào)，方便觀察及信號(hào)的采集。而且，該電路易于實(shí)現(xiàn)冗余，可以滿足高可靠性要求的應(yīng)用場(chǎng)合使用。
【權(quán)利要求】
1.一種冗余型采樣切換電路，用于電源系統(tǒng)中的主電源和備份電源的切換，包括一個(gè)以上冗余性采樣切換電路模塊，所述冗余性采樣切換電路模塊包含:電源系統(tǒng)采樣電路(1，3)、電壓基準(zhǔn)電路(2)、邏輯判斷電路(5，6，7)和切換信號(hào)輸出電路(12，13，15);電源系統(tǒng)采樣電路(1，3)對(duì)于主電源和備份電源的輸出進(jìn)行采樣，并輸出到邏輯判斷電路(5，6，7)；電壓基準(zhǔn)電路(2)為邏輯判斷電路(5，6，7)提供電壓基準(zhǔn)，用于與主電源和備份電源的采樣輸出進(jìn)行比較；邏輯判斷電路(5，6，7)判斷主電源和備份電源的輸出采樣是否滿足了指定的條件，在滿足了指定條件的情況下，對(duì)切換信號(hào)輸出電路(12，13，15)輸出邏輯判斷結(jié)果信號(hào)作為切換控制信號(hào)，使切換執(zhí)行電路進(jìn)行動(dòng)作；切換信號(hào)輸出電路(12，13，15)在接收到來(lái)自邏輯判斷電路(5，6，7)的進(jìn)行動(dòng)作的控制信號(hào)時(shí)，對(duì)主電源和備份電源進(jìn)行切換；其特征在于，切換信號(hào)輸出電路(12，13，15)包含繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路(12，13)、切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路(15);繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路(12，13)在接收到邏輯判斷電路(5，6，7)的切換控制信號(hào)的情況下，使切換控制繼電器(Kl)動(dòng)作，使得繼電器的開(kāi)關(guān)電路(KlB)動(dòng)作；切換信號(hào)輸出執(zhí)行電路(15)即是繼電器(Kl)的開(kāi)關(guān)電路(K1B)，具有一個(gè)固定端，兩個(gè)選擇端，固定端連接于切換信號(hào)源(Vcc2)，一個(gè)選擇端為主電源接通信號(hào)，另一個(gè)選擇端為備份電源接通信號(hào)；在包含多個(gè)冗余性采樣切換電路模塊時(shí)，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)電路(KlB)的一個(gè)選擇端電連接，作為主電源接通信號(hào)輸出，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)電路(KlB)的另一個(gè)選擇端電連接，作為備份電源接通信號(hào)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種冗余型采樣切換電路，其特征在于，所述邏輯判斷電路(5，6，7)包含:備份電源輸出判斷電路(5)、主電源輸出判斷電路(6)和切換邏輯電路(7)，主電源輸出判斷電路(6)判斷主電源輸出是否滿足指定判據(jù)1，在滿足的情況下，輸出高電平，否則輸出低電平；備份電源輸出判斷電路(5)判斷備份電源輸出是否滿足指定判據(jù)2，在滿足的情況下，輸出高電平，否則輸出低電平；切換邏輯電路(7)為包含兩個(gè)二極管(V7,V8)的電路，兩個(gè)二極管的正極分別與備份電源輸出判斷電路(5)、主電源輸出判斷電路(6)的輸出電連接，負(fù)極直接電連接作為邏輯判斷輸出，并且，切換邏輯電路(7)的兩個(gè)二極管可以選擇如下四種安裝狀態(tài)中的任一種，狀態(tài)1:一個(gè)二極管斷開(kāi)，狀態(tài)2:另一個(gè)二極管斷開(kāi)，狀態(tài)3:兩個(gè)二極管均電連接，狀態(tài)4:兩個(gè)二極管均短接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種冗余型采樣切換電路，其特征在于，在所述繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路(12，13)輸入端，包含運(yùn)算放大器電路組成的切換鎖定電路(10);切換鎖定電路(10)中，輸入的邏輯判斷結(jié)果信號(hào)通過(guò)輸入電阻(RlO)輸入到運(yùn)算放大器(N3B)正輸入(5腳)，運(yùn)算放大器(N3B)的輸出端(7腳)通過(guò)反饋二極管(V5)和反饋電阻(R2)與正輸入(5腳)電連接，反饋二極管(V5)正極側(cè)與運(yùn)算放大器輸出電連接，運(yùn)算放大器(N3B)的負(fù)輸入側(cè)(6腳)連接用于與輸入信號(hào)進(jìn)行比較的基準(zhǔn)電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的一種冗余型采樣切換電路，其特征在于，在所述切換鎖定電路(10)之前，包含濾波延時(shí)及放電電路(9)，對(duì)于邏輯判斷結(jié)果信號(hào)進(jìn)行濾波、延時(shí)，對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行濾波；包括:濾波電阻(R9)及濾波電容(C4、C6、C7)，放電二極管(V6)以及放電電阻(R3);濾波電阻(R9)與濾波電容(C4、C6、C7)串聯(lián)后接地，邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入到濾波電阻(R9)，從濾波電阻(R9)和濾波電容(C4、C6、C7)之間的節(jié)點(diǎn)輸出；放電二極管(V6)與放電電阻(R3)串聯(lián)，然后與濾波電阻(R9)并聯(lián)，放電二極管(V6)的方向?yàn)閺倪壿嬇袛嘟Y(jié)果信號(hào)輸出側(cè)到邏輯判斷結(jié)果信號(hào)輸入側(cè)。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK203537059SQ201320704685
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】張琦, 王宇, 呂小剛, 武麗芳, 高越 申請(qǐng)人:北京航天拓?fù)涓呖萍加邢挢?zé)任公司