CN100529775C - 电源开关控制器 - Google Patents

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Abstract

一种电源开关控制器，包括单片机及与其相连的存储芯片和电源接口及复位电路；通讯接口部分实现单片机与外部的电平转换；开关控制部分，接收单片机输出的控制信号以控制电源与用电设备的接通或断开，开关控制部分包括两继电器以及晶体管Q1、Q2组成的二级放大电路，晶体管Q1的基极、Q2的集电极经过一电阻R1连接至两继电器的第一输入端(a)，晶体管Q1的集电极与两继电器的第二输入端(b)相连；反馈部分将开关控制部分的开关状态反馈给单片机；电压变换电路提供稳定电压给单片机、通讯接口部分及开关控制部分。电源开关控制器的开关控制部分可控制多个用电设备电源的接通或关断，通讯接口部分可使电源开关控制器远程连接到控制台。

Description

电源开关控制器
【技术领域】
本发明涉及一种电性能测试装置，特别是一种用电设备的电源开关控制器。
【背景技术】
在个人电脑、服务器等用电设备的研发阶段，如果电路的设计不合理，在开机瞬间会损坏大电容附近的桥堆、整流二极管或集成电路。所以常需要对用电设备作频繁的电源开关机试验，以测试用电设备的稳定性。若采用人工手动的接通和关断电源，显然会浪费大量的人力，还可能因为人为失误造成测试结果不准确。
目前业界采用数字/模拟混合电路来设计电源开关机试验。如中国专利申请第03140174.0号揭露了一种电器开关试验检测仪，其包括微处理芯片、为微处理芯片提供电源的供电电路和与微处理芯片相连的开关机输出电路、终止试验检测电路以及存储器。所述电器开关试验检测仪的主要目的是在检测仪关电时保存开机及关机次数、累计时间及其它设置，以及当被实验的用电设备失效时保存试验参数并报警。但是，一台电器开关试验检测仪只能试验一台用电设备，当用电设备数量较多时，所述电器开关试验检测仪无法控制多台用电设备。而且，实际操作中，用电设备可能离控制台较远，所述电器开关试验检测仪只能近距离控制用电设备，缺乏远程监控的功能。
【发明内容】
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种可实现远程监控、能控制多台用电设备的电源开关控制器。
为实现本发明的目的，本发明提供一种电源开关控制器，其包括：一单片机及与其相连的一存储芯片和一电源接口及复位电路；一通讯接口部分，用于实现所述单片机与外部的电平转换；一开关控制部分，用于接收所述单片机输出的控制信号以控制电源与用电设备之间的接通或断开，所述开关控制部分包括两继电器以及晶体管Q1、Q2组成的二级放大电路，晶体管Q1的基极、Q2的集电极经过一电阻R1连接至两继电器的第一输入端(a)，晶体管Q1的集电极与两继电器的第二输入端(b)相连；一反馈部分，其将所述开关控制部分的开关状态反馈给单片机；一电压变换电路，提供稳定电压给所述单片机、通讯接口部分及开关控制部分。
所述电源开关控制器还包括一选址部分，与所述单片机连接，用来设置所述电源开关控制器的地址。
本发明电源开关控制器的优点在于：电源开关控制器的开关控制部分可控制多个用电设备电源的接通或关断，通讯接口部分可使电源开关控制器远程连接到控制台。
【附图说明】
图1为本发明电源开关控制器的电路原理图。
图2为本发明电源开关控制器的应用连接框图。
【具体实施方式】
下面结合附图进一步说明本发明电源开关控制器的较佳实施例。
如图1、图2所示，本发明电源开关控制器100包括一单片机10，一存储芯片U2，一电压变换电路20，一电源接口及复位电路30，一通讯接口部分40，一开关控制部分50，一反馈部分60，一选址部分。
单片机10包括微处理芯片U1及电容C3、C4、晶振H1组成的晶振电路。微处理芯片U1是整个电路的控制中心，其采用的是ATMEL公司的89C2051单片机，其自带2K字节的闪速可编程片内程序存储器，与MSC51指令兼容，有20个引脚，工作电压为4.25-5.5伏，12M工作频率，15个可控输入/输出引脚及5个中断源。电容C3、C4和晶振H1组成晶体振荡器，接在微处理芯片U1的振荡输入端，即引脚4和引脚5上，给微处理芯片U1提供工作频率。
电压变换电路20由保险丝F1，型号为LM2575的开关稳压芯片U4，二极管D1、D2，稳压二极管D3，电容C10、C11和电感L1组成。电压变换电路20接受从电源适配器500输出的12V～36V电压，由其转换后给电源开关控制器100提供5V电源。
存储芯片U2采用AT24C02，可以存储8K字节的数据，并且掉电后数据不会丢失。所述存储芯片U2的电源端Vcc与5V电源相连，引脚SLA、SDA分别与微处理芯片U1的引脚7、引脚15相连。存储芯片U2存放微处理芯片U1采集、处理的数据。
电源接口及复位电路30包括一电阻R6，一电容C1及一电容C2。电源接口及复位电路30接收从电压变换电路20输出的5V电源。所述5V电源分为两路，第一路连接到微处理芯片U1的电源端，即引脚20，电容C2的一端连接至引脚20与5V电源之间的节点，电容C2另一端接地。5V电源的第二路串接电容C1、电阻R6，电阻R6的另一端接地，电容C1与电阻R6之间的节点连接至电源接口及复位电路30的复位端，即引脚1，给单片机10提供复位信号，保证微处理芯片U1在上电过程中完成各内部单元的工作准备。
通讯接口部分40包括一型号为3082的通讯芯片U3，电阻R3、R4、R5和晶体管Q3组成的信号放大电路41，电阻R7、R8、R9、R10、R11以及电容C5，稳压二极管D4、D5组成的一稳压电路。通讯芯片U3的引脚RO、引脚DI分别与微处理芯片U1的串行输出口、串行输入口，即微处理芯片U1的引脚3、引脚2相连。信号放大电路41的输入端与微处理芯片U1的中断请求输入端，即微处理芯片U1的引脚6相连，信号放大电路41的输出端连至通讯芯片U3的引脚RE、DE。稳压电路42与通讯芯片U3的引脚Vcc、GND、A、B相连。单片机10输出的TTL电平经过通讯接口部分40转换输出稳定的RS485电平信号。同样，外部输入的RS485电平信号可经通讯接口部分40转换输出TTL电平信号至单片机10。
开关控制部分50包括两晶体管Q1、Q2，两固态继电器SSR1、SSR2。晶体管Q1、Q2组成二级放大电路。晶体管Q2的基极通过一电阻R2连接至微处理芯片U1的引脚9，晶体管Q1、Q2的发射极接地，晶体管Q1的基极、Q2的集电极经过一电阻R1连接至继电器SSR1、SSR2的第一输入端a，晶体管Q1的集电极与继电器SSR1、SSR2的第二输入端b相连，继电器SSR1、SSR2的第一输入端a同时连至5V电源。继电器SSR1的输出端连接1号阀A、2号阀B，继电器SSR2的输出端连接3号阀C、4号阀D。每个阀具有开、关两种状态，即1号阀开A1、1号阀关A 2，2号阀开B1、2号阀关B2，3号阀开C1、3号阀关C2，4号阀开D1、4号阀关D2。
反馈部分60为四组构成组件相同的反馈电路。反馈电路61的输入端连接至4号阀开D2，经二极管D7电压方向转换、电阻R12降压，稳压二极管D6稳压，电容C6、C7及电阻R13组成的滤波网络滤波，型号为TLP521的光电藕合器T1转换成适配微处理芯片U1的电平信号并由电容C8、C9再次滤波后连接至微处理芯片U1的引脚16。另外三组反馈电路：微处理芯片U1的引脚17与3号阀开C2、引脚18与2号阀开B2、引脚19与1号阀A2开之间，与微处理芯片U1的引脚16和4号阀开D2之间的电路相同(图未示)。
本发明电源开关控制器的应用如图1、图2所示。电源开关控制器100的通讯接口部分40经过一RS232接口200连接至控制台300的并行口，其通讯距离可达1千米。220V交流电源400经过电源适配器500的电源变换后输出12～36V电压，再经过电源开关控制器100的电压变换电路20的电压变换后提供5V电源给电源开关控制器100的其它组成部分。用电设备600通过电源开关控制器100的继电器SSR1、SSR2连接到220V交流电源400。用电设备600的数目可达4个。供上电源后，电源开关控制器100开始工作。打开控制台300的设置界面(所述设置界面可由VB语言编写，用于与微处理芯片U1通讯，可以根据不同的要求设置其功能，为现有技术，在此不作介绍)，设置控制开关时间等参数，所述参数存储在存储芯片U2中。然后断掉电源，重新上电，微处理芯片U1会按存储芯片U2中存储的参数控制开关控制部分50中的继电器SSR1、SSR2的工作状态。当继电器SSR1、SSR2闭合时，220V交流电源400与用电设备600接通，用电设备600工作；当继电器SSR1、SSR2断开时，220V交流电源400与用电设备600断开，用电设备600不工作。各个用电设备的开关状态、电源电流情况通过反馈部分60反馈到微处理芯片U1，当开关次数到达预先设置的测试次数时，微处理芯片U1停止控制。
本发明电源开关控制器还具有扩展功能，能够控制更多的用电设备。如图1所示，本较佳实施例中所述选址部分为一跳线70(所述选址部分亦可为其它手动开关)，所述微处理芯片U1的引脚8、11、12、13、14连接至跳线70的一端，跳线70的另一端接地。通过在跳线70上加上跳帽(图未示)来选择引脚8、11、12、13、14的电平状态，由此来设置电源开关控制器的地址，由微处理芯片U1的中断请求输入端(引脚6)输出地址信号，经过通讯接口部分40后输入至RS232接口200供RS232接口200识别，使一个RS232接口200可以连接最多32个电源开关控制器。每个电源开关控制器可带4个负载，即4个用电设备，故被控用电设备总数可达128个。当然，用电设备总数并不局限于此，可以视电源开关控制器带负载能力强弱、微处理芯片U1应用在选址部分的I/O引脚数目而定。
本发明电源开关控制器可以在电脑电源测试、通讯电源测试、电器开关性能测试和电器远程监控等中运用。

Claims (6)

1.一种电源开关控制器，包括一单片机及与其相连的一存储芯片和一电源接口及复位电路，其特征在于：所述电源开关控制器还包括一通讯接口部分，用于实现所述单片机与外部的电平转换；一开关控制部分，用于接收所述单片机输出的控制信号以控制电源与用电设备之间的接通或断开，所述开关控制部分包括两继电器以及晶体管Q1、Q2组成的二级放大电路，晶体管Q1的基极、Q2的集电极经过一电阻R1连接至两继电器的第一输入端(a)，晶体管Q1的集电极与两继电器的第二输入端(b)相连；一反馈部分，其将所述开关控制部分的开关状态反馈给单片机；一电压变换电路，提供稳定电压给所述单片机、通讯接口部分及开关控制部分。
2.如权利要求1所述的电源开关控制器，其特征在于：所述电源开关控制器还包括一选址部分，与所述单片机连接，用来设置所述电源开关控制器的地址。
3.如权利要求2所述的电源开关控制器，其特征在于：所述选址部分为一跳线。
4.如权利要求1所述的电源开关控制器，其特征在于：所述单片机包括一微处理芯片及电容C3、C4、晶振H1组成的晶振电路。
5.如权利要求1所述的电源开关控制器，其特征在于：所述通讯接口部分包括一通讯芯片，电阻R3、R4、R5和晶体管Q3组成的一信号放大电路，电阻R7、R8、R9、R10、R11以及电容C5，稳压二极管D4、D5组成的一稳压电路。
6.如权利要求4所述的电源开关控制器，其特征在于：所述反馈部分的反馈电路的输入端输入的电压经二极管D7电压方向转换、电阻R12降压，稳压二极管D6稳压，电容C6、C7及电阻R13组成的滤波网络滤波，光电藕合器转换成适配所述微处理芯片的电平信号并由电容C8、C9再次滤波后输出至所述微处理芯片。
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