CN109301919A - 一种不间断电源旁路接管控制方法 - Google Patents

一种不间断电源旁路接管控制方法 Download PDF

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    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Abstract

本发明提供了一种不间断电源旁路接管控制方法，其特征在于：包括主控DSP芯片、从控DSP芯片以及CPLD芯片。所述主控DSP芯片为正常工况下的旁路模块控制芯片；所述从控DSP芯片为主控DSP芯片异常后，接管控制旁路的芯片；所述主控DSP芯片、从控DSP芯片均将旁路模块控制信号以及芯片的状态信号发送至CPLD芯片；所述CPLD为根据主控DSP芯片和从控DSP芯片的状态信号以及控制信号，决定最终输出的旁路模块控制信号，且所述CPLD在主控DSP芯片、从控DSP芯片都异常后，承担最终控制旁路模块权，本发明通过多级旁路接管控制方法，实现不间断电源不再受限于DSP芯片的内部看门狗模块的功能限制，能更好的实现在DSP出现异常后的，确保不间断电源系统在可靠供电，以及方便开发工程师对导致DSP运行异常的原因进行诊断。

Description

一种不间断电源旁路接管控制方法
技术领域
本发明应用于双DSP控制的不间断电源系统，更具体的说，涉及一种DSP异常后的旁路接管控制方法。
背景技术
不间断电源一般应用于关键设备断电后会造成严重损失的企业或个人，用户在选用不间断电源时，对不间断电源的可靠性要求都非常的苛刻，存在设计缺陷的不间断电源在某些关键应用场合，发生一次掉电故障给用户所带来的损失远远大于不间断电源的本身采购成本。因此，在设计不间断电源时，除了确保正常工作模式下的高可靠控制逻辑外，在异常情况下，也需要做诸多的保护措施，以尽最大可能的避免用户侧负载掉电。
对于不间断电源的控制核心DSP控制芯片同样如此，现有不间断电源系统，基本都采用DSP芯片本身的看门狗模块监视DSP芯片是否工作正常，一旦异常，外部电路直接输出控制信号，接管旁路模块，以确保输出的供电，并且，看门狗模块监视也基本都是只针对于主控DSP芯片异常处理，当主控DSP芯片异常后，即使从控DSP芯片是正常工作的，从控DSP芯片也不参与旁路模块的控制，这大大降低了不间断电源在DSP芯片工作异常后的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，不间断电源在异常情况时，如主控DSP芯片以及从控DSP芯片工作都异常时，如何保证不间断电源的输出电源更高的可靠性，以及方便开发工程师对导致DSP运行异常的原因进行诊断。针对于此问题，提供一种不间断电源旁路接管控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种不间断电源旁路接管控制方法，包括主控DSP芯片、从控DSP芯片、CPLD芯片。其中，所述主控DSP芯片和从控DSP芯片各有二路信号传送至CPLD芯片，用以传送旁路控制信号以及DSP芯片的状态信号。CPLD在接收到主（从）控DSP芯片的状态信号和控制信号后，进行判断，决定最终输出至旁路模块的控制信号，且所述CPLD在判断出主控和从控DSP芯片都异常时，才直接接管旁路模块的控制，直接输出旁路模块的控制信号。
在本发明所述的不间断电源旁路接管控制方法中，旁路控制信号为主（从）控DSP芯片根据旁路的电压、频率状态以及不间断电源的工作逻辑而加工出的控制信号；状态信号则用以表征DSP芯片是否工作正常，在DSP芯片正常工作时，通过发送高频的连续脉冲信号表征DSP芯片正常，而一旦侦测到脉冲信号间断10ms左右，则认为DSP芯片工作异常。
在本发明所述的高可靠旁路接管电路中，CPLD芯片在接收到主（从）控DSP芯片所发送的旁路接控制信号以及状态信号后，对状态信号进行判断，如果侦测到主控DSP芯片工作正常，则将主控DSP芯片所发送的旁路模块控制信号直接输出至旁路模块，用以控制旁路模块的导通和关断。一旦侦测出主控DSP芯片工作异常，此时，如果从控DSP芯片工作正常，则将从控DSP芯片所发送的旁路模块控制信号直接输出至旁路模块，用以控制旁路模块的导通和关断。当检测到主控DSP芯片和从控DSP芯片都工作异常，则CPLD根据主控和从控DSP芯片异常前的旁路模块控制信号，直接输出旁路模块控制信号。
本发明高可靠旁路接管电路具有以下技术效果：从控DSP芯片也参与旁路模块接管的控制，以避免仅根据主控DSP芯片的状态做旁路模块的接管，并且，即使在主控、从控DSP均异常后，CPLD也可根据主控、从控DSP芯片在异常前的控制信号加工出正确的旁路模块控制信号，避免旁路模块出现误动作；本发明中，由于禁止了DSP的内部看门狗功能，当DSP芯片运行异常后，DSP芯片将不再复位重启，从而有效保存了故障发生时的寄存器和数据状态，开发工程师可根据需要，通过开发工具进行读取分析导致DSP芯片运行异常的原因。通过上述处理方式，可有效的提高了旁路接管电路的可靠性，同时方便开发工程师对导致DSP运行异常的原因进行诊断。
附图说明
图1是本发明一种不间断电源旁路接管控制方法的接管逻辑示意图。
图2是本发明一种不间断电源旁路接管控制方法的连接的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所述，是本发明一种不间断电源旁路接管控制方法连接的示意图，该旁路接管电路适用于双DSP控制的不间断电源控制系统，通过控制方法可以使不间断电源的旁路接管功能达到更高可靠性。
本实施例中的高可靠旁路接管电路包括主控DSP芯片、从控DSP芯片、CPLD芯片。主控DSP芯片和从控DSP芯片各有二路信号传送至CPLD芯片，用以传送旁路控制信号以及DSP芯片的状态信号。CPLD在接收到主（从）控DSP芯片的状态信号和控制信号后，进行判断，决定最终输出至旁路模块的控制信号，且CPLD在判断出主控和从控DSP芯片都异常时，才直接接管旁路模块的控制，直接输出旁路模块的控制信号，具体步骤如下：
步骤S11：检测主控和从控DSP状态信号，并执行S12判断主控DSP芯片是否工作正常。
步骤S12：判断主控DSP芯片是否正常，如果正常，则执行步骤S13将旁路模块控制权直接交与主控DSP芯片，如果不正常，则执行步骤S14判断从控DSP芯片是否工作正常。
步骤S13：执行完此步骤后，返回步骤S11，重新开始判断。
步骤S14：判断从控DSP芯片是否正常，如果正常，则执行步骤S15将旁路模块控制权直接交与主控DSP芯片，如果不正常，则执行步骤S16。
步骤S15：执行完此步骤后，返回步骤S11，重新开始判断。
步骤S16：此步骤CPLD将直接控制旁路模块的导通和关断，行使旁路控制权，然后返回步骤S11，重新开始判断。
上述高可靠旁路接管电路，主控和从控DSP芯片都采用高频连续的脉冲信号表征DSP芯片的状态，高频连续的脉冲信号频率与DSP的控制中断频率保持一致，一旦DSP异常，则DSP的控制中断也会表征出异常，此时，输出至CPLD的DSP状态信号也会中断，当CPLD检测到脉冲信号中断超过10ms，则认为相应的DSP芯片异常。根据图2所示的接管逻辑示意图，当检测到主控DSP芯片异常时，则将旁路模块控制权交与从控DSP芯片。当检测到主控、从控DSP芯片均异常时，则CPLD自己按管旁路模块的控制权。当只检测到从控DSP芯片异常时，则旁路模块控制权不作切换，仍然保持由主控DSP芯片控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种不间断电源旁路接管控制方法，其特征在于：包括主控DSP芯片、从控DSP芯片以及CPLD芯片；所述主控DSP芯片为正常工况下的旁路模块控制芯片；所述从控DSP芯片为主控DSP芯片异常后，接管控制旁路的芯片；所述主控DSP芯片、从控DSP芯片都将旁路模块控制信号以及芯片的状态信号发送至CPLD芯片；所述CPLD为根据主控DSP芯片和从控DSP芯片的状态信号以及控制信号，决定最终输出的旁路模块控制信号，且所述CPLD在主控DSP芯片、从控DSP芯片都异常后，承担最终控制旁路模块权；所述控制方法中，为了避免DSP芯片因看门狗的作用复位导致重新获取控制权，所述主控DSP芯片、从控DSP芯片的看门狗模块均设置为禁止；所述控制方法中，因禁止了DSP内部的看门狗模块，当DSP芯片运行异常后，DSP芯片将不再复位重启，从而有效保存了故障发生时的寄存器和数据状态，开发工程师可根据需要，通过开发工具进行读取分析导致DSP芯片运行异常的原因。
2.根据权利要求1所述的一种不间断电源旁路接管控制方法，其特征在于：所述主控DSP芯片在工作正常时，根据旁路的电压频率状态以及不间断电源旁路模块是否存在故障的逻辑综合信号发送旁路模块控制信号至CPLD，同时，发送主控DSP芯片的状态信号发送至CPLD，此处的状态信号为固定频率的脉冲信号；所述从控DSP芯片在工作正常时，根据旁路的电压频率状态以及不间断电源的旁路模块是存在故障的综合逻辑信号发送旁路模块控制信号至CPLD，同时，发送主控DSP芯片的状态信号发送至CPLD，此处的状态信号为固定频率的脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的一种不间断电源旁路接管控制方法，所述旁路模块控制信号加工逻辑为：当旁路电压和旁路频率满足负载供电要求，且旁路模块不存在不可供电的故障标志时，则发送有效的高电平信号，否则发送无效的低电平信号；所述DSP芯片的状态信号加工逻辑为：在DSP的主中断函数中对输出的电平进行反转，以表征DSP处于正运行状态，一旦DSP运行异常后，则DSP芯片的状态信号将变成为恒低或者恒高的电平信号。
4.根据权利要求1所述的一种不间断电源旁路接管控制方法，其特征在于：所述CPLD芯片在接收到主控DSP和从控DSP的状态信号以及控制信号后，进行逻辑判断，决定最终输出的旁路模块控制信号。
5.根据权利要求4所述的CPLD判断方法，其特征在于：CPLD根据主（从）控DSP所发送的状态脉冲信号是否连续，判断主（从）控DSP芯片是否工作正常，一旦检测到主（从）DSP芯片所发送的状态脉冲信号丢失超过一定时间，则认为主（从）控DSP芯片工作异常。
6.根据权利要求4所述的CPLD判断方法，其特征在于：CPLD通过对状态脉冲信号的判断结果，如果主控DSP芯片工作正常，则将主控DSP芯片所发送的旁路模块控制信号直接输出至旁路模块，用以控制旁路模块的导通和关断，一旦判断出主控DSP芯片工作异常，此时，如果从控DSP芯片工作正常，则将从控DSP芯片所发送的旁路模块控制信号直接输出至旁路模块，用以控制旁路模块的导通和关断，而一旦检测到主控DSP芯片和从控DSP芯片都工作异常，则CPLD根据主控和从控DSP芯片异常前的旁路模块控制信号，直接输出旁路模块控制信号。
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