可以在－40°c直接冷啟動的配電自動化終端核心單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可以在－40℃直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，由電源模塊、后續(xù)應(yīng)用電路和高速采樣模塊組成，電源模塊輸出直接接至后續(xù)應(yīng)用電路，其特征在于：電路中的高速采樣模塊的輸出連接有低溫啟動模塊并與電源模塊相連，DC48V輸入，經(jīng)電源模塊后輸出±12V、5V，在輸出5V端口連接有L2、E4、C10、C11組成的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路由電容C10、C11以及電容器E4并聯(lián)，再與電感L2串聯(lián)組成；經(jīng)由該穩(wěn)壓電路給DC轉(zhuǎn)換芯片U2進行供電。其選取抗低溫能力強的工業(yè)級核心單元處理芯片，使得配電自動化終端核心單元能夠在－40℃低溫環(huán)境直接冷啟動。
【專利說明】可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)中，屬于電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]配電自動化建設(shè)是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。在配電自動化系統(tǒng)中，大多數(shù)終端核心單元在常溫下都能正常工作，滿足配電終端在智能電網(wǎng)建設(shè)中的各項技術(shù)指標。但是，在高寒地區(qū)低溫環(huán)境下，往往會出現(xiàn)無法正常啟動的現(xiàn)象，嚴重影響配電自動化系統(tǒng)在高緯度地區(qū)的推廣與建設(shè)。于是，自然就產(chǎn)生了對抗低溫能力強，低溫環(huán)境能正常直接冷啟動的新型配電終端核心單元的迫切需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，其針對配電自動化終端在北方等高寒地區(qū)設(shè)備核心單元無法正常啟動導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大規(guī)模終端掉線的狀況，選取抗低溫能力強的工業(yè)級核心單元處理芯片，使得配電自動化終％5核心單兀能夠在一 40° C低溫環(huán)境直接冷啟動。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，由電源模塊、后續(xù)應(yīng)用電路和高速采樣模塊組成，電源模塊輸出直接接至后續(xù)應(yīng)用電路，其特征在于:電路中的高速采樣模塊的輸出連接有低溫啟動模塊并與電源模塊相連，DC48V輸入，經(jīng)電源模塊后輸出±12V、5V，在輸出5V端口連接有L2、E4、C1、Cll組成的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路由電容C1、Cll以及電容器E4并聯(lián)，再與電感L2串聯(lián)組成；經(jīng)由該穩(wěn)壓電路給DC轉(zhuǎn)換芯片U2進行供電。
[0005]本發(fā)明的積極效果是其電源模塊采用工業(yè)級電路設(shè)計，選取工業(yè)級元器件，并選用高效抗低溫電源模塊嵌入電源回路中，實現(xiàn)能在低溫環(huán)境正常實現(xiàn)電源轉(zhuǎn)5V/DC裝置(PU供電的功能；提高了智能配電終端核心單元抗低溫能力，迎合了為改善配電自動化在北方高寒地區(qū)現(xiàn)場工作惡劣環(huán)境的需求。通過電源模塊化的方式解決傳統(tǒng)電源無法在高寒地區(qū)正常供電的難題。另外，選取抗低溫能力強的CPU芯片，成功的解決低溫環(huán)境配電終端核心單元主程序無法正常啟動的問題。提高智能配電終端核心單元抗低溫能力是配電終端核心單元的又一嶄新變革，同時也使配電終端朝著智能化、現(xiàn)代化、高效化、人性化的方向發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的原理框圖。
[0007]圖2是現(xiàn)在電源部分設(shè)計電路原理圖。
[0008]圖3是本發(fā)明的采樣DC轉(zhuǎn)換部分電路原理圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述:如圖1所示，一種可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，由電源模塊、后續(xù)應(yīng)用電路和高速采樣模塊組成，電源模塊輸出直接接至后續(xù)應(yīng)用電路，其特征在于:電路中的高速采樣模塊的輸出連接有低溫啟動模塊并與電源模塊相連，DC48V輸入，經(jīng)電源模塊后輸出±12V、5V，在輸出5V端口連接有L2、E4、C10、C11組成的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路由電容C1、Cl I以及電容器E4并聯(lián)，再與電感L2串聯(lián)組成；經(jīng)由該穩(wěn)壓電路給DC轉(zhuǎn)換芯片U2進行供電，當?shù)蜏丨h(huán)境電源模塊5V輸出不穩(wěn)時，穩(wěn)壓電路可以達到電壓補償?shù)男Ч笵C轉(zhuǎn)換芯片U2的供電電壓穩(wěn)定在5V，使U2能穩(wěn)定產(chǎn)生3.3V輸出電壓。
[0010]圖2為裝置供電模塊，DC48V輸入，經(jīng)電源模塊后輸出±12V、5V。傳統(tǒng)電路將電源模塊輸出直接接至后續(xù)應(yīng)用電路，低溫環(huán)境下開機啟動時，由于低溫時El、C7等電容容值會變低，瞬時的輸出電流可能達不到300mA,只能回到200mA左右，小于最大電流的額定輸出值5% (約250mA)，所以電源模塊無法轉(zhuǎn)入準諧振模式，致使CPU板主芯片的供應(yīng)電流偏小，無法啟動內(nèi)核，裝置也就無法啟動。
[0011]考慮溫度因素的影響，增加了如圖3所示的DC變換電路，其利用L2、E4、C10、C11組成的網(wǎng)絡(luò)給DC轉(zhuǎn)換芯片U2進行供電，使U2產(chǎn)生3.3V輸出電壓。此時，電源模塊5V的輸出電壓增加了給DC變換電路的供電，耗電電流瞬間得到了增加，經(jīng)測試可超過350mA，大于最大電流的額定輸出值5%，這時電源模塊可以轉(zhuǎn)入準諧振模式，CPU主芯片內(nèi)核啟動，從而達到低溫環(huán)境下順利啟動裝置的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種可以在一 40° C直接冷啟動的配電自動化終端核心單元，由電源模塊、后續(xù)應(yīng)用電路和高速采樣模塊組成，電源模塊輸出直接接至后續(xù)應(yīng)用電路，其特征在于:電路中的高速采樣模塊的輸出連接有低溫啟動模塊并與電源模塊相連，DC48V輸入，經(jīng)電源模塊后輸出±12V、5V，在輸出5V端口連接有L2、E4、C1、Cll組成的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路由電容ClOXll以及電容器E4并聯(lián)，再與電感L2串聯(lián)組成；經(jīng)由該穩(wěn)壓電路給DC轉(zhuǎn)換芯片U2進行供電。
【文檔編號】H02J13/00GK104201777SQ201410413434
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】張樹東, 王國友, 夏燕東, 班偉, 王江寧, 孫淑云, 曾俊, 蘆城 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司長春供電公司, 國電南瑞科技股份有限公司