CN112859675A - 一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达，装置包括：控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列；控制电路与第一继电器阵列中的所有第一继电器连接，第一继电器阵列中的第一继电器与第二继电器阵列中的第二继电器一一对应连接，第二继电器连接用电设备；第一继电器连接第一外部电压源，所述第二继电器连接第二外部电压源；控制电路根据接收的顺序控制字控制第一继电器阵列的选通状态，进而控制第二继电器阵列的选通状态，进而控制对应用电设备的加、断电状态。该加电顺序控制装置可设计为单板形式，结构简单，成本低；且控制逻辑简单易实现。

Description

一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达
技术领域
本发明涉及控制装置技术领域，尤其涉及一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达。
背景技术
目前，相控阵天线应用广泛，随着相控阵天线功能的多样化，系统内的大功率设备也逐渐增多，系统复杂度越来越高。一般相控阵天线，由于需要控制分系统较多，完成的功能复杂，对其大功率分系统的加、断电有严格的顺序要求，目前控制是以控制组合的形式来实现的，由多块电路板插件共同完成控制功能。
尽管使用这种形式能满足大多数相控阵天线加电需求，但当相控阵天线对重量、体积等有限制时，采用上述形式会导致系统复杂并且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种加电顺序控制装置，包括：控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列；所述控制电路与所述第一继电器阵列中的所有第一继电器连接，所述第一继电器阵列中的第一继电器与所述第二继电器阵列中的第二继电器一一对应连接，所述第二继电器连接用电设备；所述第一继电器连接第一外部电压源，所述第二继电器连接第二外部电压源；
所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种加电顺序控制方法，包括：所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种相控阵天线，包括主控计算机和上述技术方案所述的加电顺序控制装置，所述主控计算机向所述加电顺序控制装置发送顺序控制字。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种雷达，包括上述技术方案所述的相控阵天线。
本发明的有益效果是：加电顺序控制装置包括控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列，可设计为单板形式，仅由这一套电路即可控制多个用电设备的加电顺序，解决了现有技术中大功率设备加、断电控制中系统复杂且成本较高的问题，该控制装置结构简单，成本低；控制电路根据接收的顺序控制字控制第一继电器阵列的选通状态，进而控制第二继电器阵列的选通状态，从而实现对应用电设备的加电顺序控制或断电顺序控制，该控制装置控制逻辑简单易实现。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的加电顺序控制装置的电路结构图；
图2为本发明另一实施例提供的电顺序控制装置的电路结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明一实施例提供的加电顺序控制装置的电路结构图。如图1所示，该装置包括：控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列。
所述控制电路与所述第一继电器阵列中的所有第一继电器连接，所述第一继电器阵列中的第一继电器与所述第二继电器阵列中的第二继电器一一对应连接，所述第二继电器连接用电设备；所述第一继电器连接第一外部电压源，所述第二继电器连接第二外部电压源。
所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
该实施例中，第一继电器阵列和第二继电器阵列均采用6路单阵列。第一继电器阵列和第二继电器阵列的阵列规模可根据需求选取。第一继电器阵列中的第一继电器可选用微型继电器，第二继电器阵列中的第二继电器可选用大功率继电器。第一外部电源提供的第一电压可以为28V直流，能满足第二继电器的输入电压要求即可，第二外部电源提供的第二电压可以是220V交流或300V直流，能满足用电设备的用电需求即可。
上述实施例中，加电顺序控制装置包括控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列，可设计为单板形式，仅由这一套电路即可控制多个用电设备的加电顺序，解决了现有技术中大功率设备加、断电控制中系统复杂且成本较高的问题，该控制装置结构简单，成本低；控制电路根据接收的顺序控制字控制第一继电器阵列的选通状态，进而控制第二继电器阵列的选通状态，从而实现对应用电设备的加电顺序控制或断电顺序控制，该控制装置控制逻辑简单易实现。
可选地，所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，包括：所述控制电路根据接收的顺序控制字生成与所述第一继电器数量相等的电压控制信号以及与所述电压控制信号对应的输出延时，根据所述输出延时将对应的电压控制信号输出给对应的第一继电器，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态。
例如，控制电路接收到加电顺序控制字后，生成6路加电控制信号以及每路加电控制信号的输出延时，比如1至6路加电控制信号的输出延时分别为1S、2S、3S、4S、5S和6S，也就是说，第1路加电控制信号延时1S输出到第一个第一继电器，第1路加电控制信号延时1S输出到第一个第一继电器，第2路加电控制信号延时2S输出到第二个第一继电器，依次类推，进而可以得到第一继电器阵列中的第一继电器的导通顺序为第一个第一继电器到第六个第一继电器顺序导通，进而第二继电器阵列中的第二继电器阵列的导通顺序为第一个第二继电器阵列到第六个第二继电器阵列顺序导通，从而第一用电设备到第六个用电设备顺序加电。
同理，当控制电路接收到的顺序控制字为断电顺序控制字时，第一继电器阵列中的第一继电器的断开顺序为第一个第一继电器到第六个第一继电器顺序断开，进而第二继电器阵列中的第二继电器阵列的断开顺序为第一个第二继电器阵列到第六个第二继电器阵列顺序断开，从而第一用电设备到第六个用电设备顺序断电。
上述实施例中，控制电路接收顺序控制字后，生成与第一继电器数量相等的电压控制信号，生成的电压控制信号由控制电路在时间上做相应的延时，以保障第一继电器阵列按照正确顺序输出控制电压，进而控制第二继电器阵列的导通顺序或断开顺序，实现对第二继电器阵列所对应设备的加电顺序控制或断电顺序控制。
当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态，包括：
若所述顺序控制字为加电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器导通，并向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压，所述第二继电器接收到所述第一电压时，所述第二继电器导通，并向对应的用电设备输出所述第二电压源提供的第二电压；
若所述顺序控制字为断电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器断开，并停止向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压，所述第二继电器断开，并停止向对应的用电设备输出所述第二电压源提供的第二电压。
可选地，如图1所示，所述控制电路包括：时钟电路、供电电路、通信接口电路和FPGA；所述时钟电路、供电电路和通信接口电路均与所述FPGA连接，所述FPGA与所述第一继电器阵列中的所有第一继电器连接；所述FPGA通过所述通信接口电路接收顺序控制字。
图2为本发明另一实施例提供的加电顺序控制装置的电路结构图。该实施例中，第一继电器阵列和第二继电器阵列均采用3路单阵列。如图2所示，该实施例中，FPGA选用ALTERA EP1C3T144I7N，通信接口电路采用SN74LVTH162245，时钟电路采用40MHz及2305时钟电路，供电电路采用3.3V及1.2V电源电路。控制电路还包括：6306复位逻辑及测试接口TEST，以及存储电路，存储电路采用FLASH芯片S29AL008J70TFI020。第一继电器采用JGC-2MA，FPGA与第一继电器通过通信接口连接，其物理接口芯片为HCT245。第二继电器阵列采用JG-2FC/030-25A380V。
该加电顺序控制装置通过接收主控计算机送来的控制字，由FPGA计算出每一个第一继电器开关所需的时间，延迟对应时间后将电压控制信号送至第一继电器JGC-2MA中，对送至第一继电器的外部电压DC 28V的通断进行控制(根据插件面板的3个开关S1-S3的状态，产生3路28V加电控制信号，分别控制位于后端的3个交流电磁继电器，从而实现对3个组件供电电源的加电控制)。第二继电器阵列JG-2FC/030-25A380V接收DC 28V电压，当接收到28V电压后，继电器JG-2FC/030-25A380V导通，使AC 220V输出；当接收不到28V电压时，第二继电器阵列JG-2FC/030-25A380V断开，AC 220V无输出。
本发明实施例还提供一种加电顺序控制方法，其应用于上述实施例提供加电顺序控制装置，包括：
所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
可选地，所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，包括：所述控制电路根据接收的顺序控制字生成与所述第一继电器数量相等的电压控制信号以及与所述电压控制信号对应的输出延时，根据所述输出延时将对应的电压控制信号输出给对应的第一继电器，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态。
当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态，包括：
若所述顺序控制字为加电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器导通，并向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压，所述第二继电器接收到所述第一电压时，所述第二继电器导通，并向对应的用电设备输出所述第二电压源提供的第二电压；
若所述顺序控制字为断电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器断开，并停止向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压，所述第二继电器断开，并停止向对应的用电设备输出所述第二电压源提供的第二电压。
本发明实施例还提供一种相控阵天线，包括主控计算机和上述实施例提供的加电顺序控制装置，所述主控计算机向所述加电顺序控制装置发送顺序控制字。
本发明实施例提供的加电顺序控制装置通过生成第一继电器的控制信号及输出延时，使第一继电器处于导通或断开状态，进而根据第一外部电源提供的第一电压控制第二继电器的通断状态，根据第二继电器的通断状态控制第二外部电源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备，实现对应的用电设备的加、断电状态控制。该装置结构简单，成本低，且控制逻辑简单易实现。可进一步简化相控阵天线的整体结构，减轻整体重量，减小整体体积。
本发明实施例还提供一种雷达，包括上述实施例提供的相控阵天线。
本发明实施例提供的加电顺序控制装置通过控制第一继电器的控制信号及输出延时，使第一继电器处于导通或断开状态，进而根据第一外部电源提供的第一电压控制第二继电器的通断状态，根据第二继电器的通断状态控制第二外部电源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备，实现对应的用电设备的加、断电状态控制。该装置结构简单，成本低，且控制逻辑简单易实现。可进一步简化雷达的整体结构，减轻整体重量，减小整体体积。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加电顺序控制装置，其特征在于，包括：控制电路、第一继电器阵列以及第二继电器阵列；所述控制电路与所述第一继电器阵列中的所有第一继电器连接，所述第一继电器阵列中的第一继电器与所述第二继电器阵列中的第二继电器一一对应连接，所述第二继电器连接用电设备；所述第一继电器连接第一外部电压源，所述第二继电器连接第二外部电压源；
所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
2.根据权利要求1所述的加电顺序控制装置，其特征在于，所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，包括：
所述控制电路根据接收的顺序控制字生成与所述第一继电器数量相等的电压控制信号以及与所述电压控制信号对应的输出延时，根据所述输出延时将对应的电压控制信号输出给对应的第一继电器，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态。
3.根据权利要求2所述的加电顺序控制装置，其特征在于，所述当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态，包括：
若所述顺序控制字为加电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器导通，并向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压。
4.根据权利要求2所述的加电顺序控制装置，其特征在于，所述当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态，包括：
若所述顺序控制字为断电顺序控制字，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器断开，并停止向对应的第二继电器输出所述第一外部电压源提供的第一电压。
5.根据权利要求1至4任一项所述的加电顺序控制装置，其特征在于，所述控制电路包括：时钟电路、供电电路、通信接口电路和FPGA；所述时钟电路、供电电路和通信接口电路均与所述FPGA连接，所述FPGA与所述第一继电器阵列中的所有第一继电器连接；所述FPGA通过所述通信接口电路接收顺序控制字。
6.根据权利要求5所述的加电顺序控制装置，其特征在于，所述控制电路还包括：复位及测试接口，以及存储电路。
7.一种加电顺序控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的加电顺序控制装置，包括：
所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，根据所述第一继电器阵列的选通状态控制所述第一外部电源提供的第一电压是否输入到对应的第二继电器中，利用所述第一电压控制所述第二继电器阵列的选通状态，根据所述第二继电器阵列的选通状态控制所述第二外部电压源提供的第二电压是否输入到对应的用电设备；所述顺序控制字为加电顺序控制字或断电顺序控制字。
8.根据权利要求7所述的加电顺序控制方法，其特征在于，所述控制电路根据接收的顺序控制字控制所述第一继电器阵列的选通状态，包括：
所述控制电路根据接收的顺序控制字生成与所述第一继电器数量相等的电压控制信号以及与所述电压控制信号对应的输出延时，根据所述输出延时将对应的电压控制信号输出给对应的第一继电器，当所述第一继电器接收到所述电压控制信号时，所述第一继电器切换选通状态。
9.一种相控阵天线，其特征在于，包括主控计算机和权利要求1至6任一项所述的加电顺序控制装置，所述主控计算机向所述加电顺序控制装置发送顺序控制字。
10.一种雷达，其特征在于，包括权利要求9所述的相控阵天线。
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