CN114253384A - 单片式隔离稳压电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源的技术领域，尤其是涉及一种单片式隔离稳压电源，其包括：隔离模块；非隔离模块；采集模块，用于采集应变数据，所述应变数据包括所述单片式隔离稳压电源所处的场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况；分析模块，所述分析模块用于根据所述应变数据生成切换请求；交互模块，所述交互模块用于接收所述切换请求并发送出去，还用于接收来自外界用于响应所述切换请求的响应指令，当接收到响应指令时，发送切换指令给切换模块；切换模块，所述切换模块用于在接收到切换指令时，将输入端切换至与所述非隔离模块相接。本申请具有兼容复杂环境，较大效率地满足应用的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电源的技术领域，尤其是涉及一种单片式隔离稳压电源。
背景技术
隔离模块的可靠性高，但成本高，效率差点，而非隔离模块的结构很简单，成本低，效率高，安全性能差。而在产品设计时，倘若没有考虑应用环境对电源隔离的要求，产品到了应用时就会出现因设计方案的不当导致的系统不稳定，甚至出现高压损坏后级负载的情况，以及出现危害人身财产安全的情况。因此产品设计是否需要隔离至关重要，然而，存在一些应用环境，较为复杂，单一种类的隔离模块不能较大效率地满足应用，因此有待改进。
发明内容
为了兼容复杂环境，较大效率地满足应用，本申请提供一种单片式隔离稳压电源。
本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种单片式隔离稳压电源，包括：
隔离模块；
非隔离模块；
采集模块，用于采集应变数据，所述应变数据包括所述单片式隔离稳压电源所处的场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况；
分析模块，所述分析模块用于根据所述应变数据生成切换请求；
交互模块，所述交互模块用于接收所述切换请求并发送出去，还用于接收来自外界用于响应所述切换请求的响应指令，当接收到响应指令时，发送切换指令给切换模块；
切换模块，所述切换模块用于在接收到切换指令时，将输入端切换至与所述非隔离模块相接。
通过采用上述技术方案，在单片式隔离稳压电源应用时，通过采集模块采集场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况等应变数据，然后分析模块对该些应变数据进行分析，当可以进行切换时，通过交互模块发出切换请求，以告知用户，用户发送响应指令，交互模块接收到响应指令后，发送切换指令给切换模块，通过切换模块将输入端切换至与非隔离模块相接，从而实现隔离模块和非隔离模块之间的切换，以适用于较为复杂的场景，根据不同的场景不同的需求自动进行模式切换，并且实现一机多用。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据应变数据生成切换请求包括：
将应变数据输入预先训练好的模型进行推理，得到可用的工作模式；
根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求包括：
当可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则开始判断是否需要切换；
当当前的工作模式为隔离模块处于工作状态，且可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则发出切换请求。
通过采用上述技术方案，当当前的工作模式为隔离模块，并且分析到可用的工作模式可以为非隔离模块时，发出切换请求，当用户确认切换时，切换为非隔离模块，从而保障安全的同时，实现高效转换。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述场所信息的采集包括：通过安装在所述单片式隔离稳压电源的定位装置得到位置信息，然后通过用户输入具体场所获取场所信息，其中，位置信息用于对用户输入的具体场所进行核对和修正。
通过采用上述技术方案，先获取初步的位置信息，然后通过用户输入来获取具体场所信息，然后通过位置信息对具体场所信息进行核对，当存在问题时，发出提醒信息示意修正。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：采集模块在获取到单片式隔离稳压电源位置信息发生变化时，采集一次应变数据。
通过采用上述技术方案，位置信息发生变化时，表示所应用的场所和用途，以及温度信息和湿度信息等可能发生变化，此时则重新采集一次应变数据。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述模型通过以下方式训练得到：
对应变数据样本训练集中的每个应变数据样本进行标注处理，以标注出每个应变数据可用的工作模式，工作模式包括隔离模块处于工作状态或非隔离模块处于工作状态两种，工作模式与应变数据样本中的全部或部分信息相关联；以及通过经过标注处理的应变数据样本训练集，对神经网络进行训练，以得到模型。
通过采用上述技术方案，模型推理的方式较为精确，且随着样本数据的输入量增加，推理结果越准确。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：各个应变数据样本是从本单片式隔离稳压电源在投入实际使用中记录数据得到的，通过获取到应变数据中各信息的时间戳进行匹配得到应变数据样本。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：在采集到相应的样本时，记录当前单片式隔离稳压电源所采用的工作模式，工作模式包括所述隔离模块处于工作状态和非隔离模块处于工作状态；对通过时间戳匹配得到的一组样本标记对应的工作模式；
其中，当相同的应变数据样本存在采用不同的工作模式时，将隔离模块处于工作状态的应变数据样本删除，仅保留非隔离模块处于工作状态的应变数据样本，通过保留后的应变数据对模型进行训练。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电流变化信息的采集采用电流传感器进行采集。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、在单片式隔离稳压电源应用时，通过采集模块采集场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况等应变数据，然后分析模块对该些应变数据进行分析，当可以进行切换时，通过交互模块发出切换请求，以告知用户，用户发送响应指令，交互模块接收到响应指令后，发送切换指令给切换模块，通过切换模块将输入端切换至与非隔离模块相接，从而实现隔离模块和非隔离模块之间的切换，以适用于较为复杂的场景，根据不同的场景不同的需求自动进行模式切换，并且实现一机多用；
2、当当前的工作模式为隔离模块，并且分析到可用的工作模式可以为非隔离模块时，发出切换请求，当用户确认切换时，切换为非隔离模块，从而保障安全的同时，实现高效转换；
3、模型推理的方式较为精确，且随着样本数据的输入量增加，推理结果越准确。
附图说明
图1是本申请一实施例中单片式隔离稳压电源的模块化实现流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要说明的是，本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面参考附图描述本申请的单片式隔离稳压电源。
图1是根据本申请第一实施例的模块化实现流程图，如图1所示，该单片式隔离稳压电源，包括：隔离模块和非隔离模块；其中，隔离模块的输入和输出之间没有直接的电气连接，输入和输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路，例如变压器隔离等；非隔离模块的输入和输出之间有直接的电流回路，例如，输入和输出之间是共地的；例如隔离的反激电路，以及非隔离的BUCK电路，在本申请中，各种隔离电路、非隔离电路均是可以应用的，对于具体采用何种电路的隔离模块与非隔离模块不作限定。
单片式隔离稳压电源还包括采集模块、分析模块、交互模块和切换模块，采集模块、分析模块、交互模块和切换模块之间通讯连接，具体地，优选用无线通讯的方式，例如LoRa技术、【WiFi/ IEEE 802.11】协议、【ZigBee/802.15.4】协议、【Thread /IEEE802.15.4】、【Z-Wave】协议等实现通讯。
其中，采集模块用于采集应变数据，应变数据包括单片式隔离稳压电源所处的场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况；
关于应变数据中的场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途的获取，以及输入端的电流变化情况，在单片式隔离稳压电源工作状态时，通过温度传感器采集温度信息，湿度信息通过湿度传感器采集；
其中，场所信息的采集包括：通过安装在单片式隔离稳压电源的定位装置得到位置信息，然后通过用户输入具体场所获取场所信息，其中，位置信息用于对用户输入的具体场所进行核对和修正。场所信息可以通过gps实现初步定位得到位置信息，然后通过用户输入具体场所实现场所信息的确定，其中，gps定位得到的位置信息用于对用户输入的具体场所进行核对和修正；例如在位置信息的预设范围内，所存在的地点，然后将用户输入的具体场所是否存在在预设范围内的地点所具备的具体场所，其中，地点和所具备的具体场所之间的映射关系预先建立并存储在数据库中，便于后续调用，预设范围为可允许的误差范围。
可以理解的是，场所信息可以包括机械设备、高频设备、火花机、配电站、发电厂、医疗场所、手术室、CU病房、心脏导管介入室等；工作用途可以是净化电源、安全电源、对外的I/O端口、AC-DC等，在此不作限定；在提供用户输入方式时，可以采用提供选项选择的方式，也可以在选项选择的同时，兼用自定义输入来实现新的选项输入；其次，也可以通过分析识别的方式，例如用户通过语音或者文字输入一端描述语句用于形容场所和工作用途，将语音数据或者文字数据输入预先训练好的识别模型，进行分析，从而分析得到用户输入的一段语音或文字所对应的场所和工作用途，其中，对于场所和工作用途的分析，可以采用同一个识别模型，也可以分别采用两个不同的识别模型分别对场所和工作用途进行识别；模型的训练是通过大量对应标注有场所信息和工作用途的语音或文字样本对神经网络进行训练得到的。在一实施例中，在单片式隔离稳压电源上设输入按钮，当用户通过输入按钮发出输入指令后，用户能够通过语音输入装置或者文字输入装置输入语音信息或文字信息；电流变化信息的采集可以采用电流传感器进行采集。
其中，在获取到单片式隔离稳压电源位置信息发生变化时，采集一次应变数据；例如，当用户在另一位置使用该单片式隔离稳压电源，该单片式隔离稳压电源在工作状态时，则重新获取一次场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况。
上述的分析模块用于根据应变数据生成切换请求；
具体地，根据应变数据生成切换请求包括：
将应变数据输入预先训练好的模型进行推理，得到可用的工作模式；
根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求。
其中，模型通过以下方式训练得到：
对应变数据样本训练集中的每个应变数据样本进行标注处理，以标注出每个应变数据可用的工作模式，工作模式包括隔离模块处于工作状态或非隔离模块处于工作状态两种，工作模式与应变数据样本中的全部或部分信息相关联；以及通过经过标注处理的应变数据样本训练集，对神经网络进行训练，以得到模型；
其中，各个应变数据样本是从本单片式隔离稳压电源在投入实际使用中记录数据得到的，为增加样本的采集量，可以周期性地或者不定期地，对场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途进行采集，且，在获取到单片式隔离稳压电源位置信息发生变化时，采集一次应变数据；例如，当用户在另一位置使用该单片式隔离稳压电源，该单片式隔离稳压电源在工作状态时，则重新获取一次场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况。
可以理解的是，将应变数据中的多个信息进行匹配得到样本时，通过各信息的时间戳进行匹配，即，在温度信息、湿度信息、场所信息、工作用途、电流变化信息进行采集时，记录采集的时间戳，并将相同时间戳或者在其中一个预先定义的时间戳的可选时间范围内，例如，以工作用途的获取的时间戳作为预先定义的时间戳，在某一次获取到工作用途时所对应的时间戳的前后的可选时间范围内，将位于该可选时间范围内的时间戳所对应的温度信息、湿度信息、场所信息、电流变化信息与该工作用途相关联，作为一组样本。
对于应变数据样本的标记，在采集到相应的样本时，记录当前单片式隔离稳压电源所采用的工作模式，即隔离模块处于工作状态还是非隔离模块处于工作状态；对上述关联得到的一组样本标记对应的工作模式；然后应变数据样本进行清洗，即当相同的应变数据样本存在采用不同的工作模式时，将隔离模块处于工作状态的应变数据样本删除，仅保留非隔离模块处于工作状态的应变数据样本，然后通过该些清洗后的应变数据对模型进行训练。
其中，根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求包括：
当可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则开始判断是否需要切换；
当当前的工作模式为隔离模块处于工作状态，且可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则发出切换请求。
交互模块，交互模块用于接收切换请求并发送出去，还用于接收来自外界用于响应切换请求的响应指令，当接收到响应指令时，发送切换指令给切换模块；
具体地，交互模块可通过语音播报、闪烁灯、警报等方式发出切换请求，响应指令的接收可以是通过设置响应按钮，在用户按压响应按钮时即发出响应指令；也可以是建立与用户所配置的移动终端或其他智能终端的通讯，通过接收移动终端或其他智能终端所发出的响应指令实现，例如，在单片式隔离稳压电源上设二维码，在用户通过移动终端扫描时，建立通讯关系。
切换模块，切换模块用于在接收到切换指令时，将输入端切换至与非隔离模块相接。切换方式可以采用切换开关、转换开关等方式实现切换。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC（专用集成电路）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序（也称作程序、软件、软件应用、或者代码）包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置（例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置（PLD）），包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (9)
1.一种单片式隔离稳压电源，其特征在于，包括：
隔离模块；
非隔离模块；
采集模块，用于采集应变数据，所述应变数据包括所述单片式隔离稳压电源所处的场所信息、温度信息、湿度信息、工作用途，以及输入端的电流变化情况；
分析模块，所述分析模块用于根据所述应变数据生成切换请求；
交互模块，所述交互模块用于接收所述切换请求并发送出去，还用于接收来自外界用于响应所述切换请求的响应指令，当接收到响应指令时，发送切换指令给切换模块；
切换模块，所述切换模块用于在接收到切换指令时，将输入端切换至与所述非隔离模块相接。
2.根据权利要求1所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，所述根据应变数据生成切换请求包括：
将应变数据输入预先训练好的模型进行推理，得到可用的工作模式；
根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求。
3.根据权利要求2所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，根据可用的工作模式和当前工作模式发出切换请求包括：
当可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则开始判断是否需要切换；
当当前的工作模式为隔离模块处于工作状态，且可用的工作模式与当前工作模式不一致时，则发出切换请求。
4.根据权利要求1所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，所述场所信息的采集包括：通过安装在所述单片式隔离稳压电源的定位装置得到位置信息，然后通过用户输入具体场所获取场所信息，其中，位置信息用于对用户输入的具体场所进行核对和修正。
5.根据权利要求1所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，还包括：采集模块在获取到单片式隔离稳压电源位置信息发生变化时，采集一次应变数据。
6.根据权利要求1所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，还包括：所述模型通过以下方式训练得到：
对应变数据样本训练集中的每个应变数据样本进行标注处理，以标注出每个应变数据可用的工作模式，工作模式包括隔离模块处于工作状态或非隔离模块处于工作状态两种，工作模式与应变数据样本中的全部或部分信息相关联；以及通过经过标注处理的应变数据样本训练集，对神经网络进行训练，以得到模型。
7.根据权利要求6所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，各个应变数据样本是从本单片式隔离稳压电源在投入实际使用中记录数据得到的，通过获取到应变数据中各信息的时间戳进行匹配得到应变数据样本。
8.根据权利要求7所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，还包括：在采集到相应的样本时，记录当前单片式隔离稳压电源所采用的工作模式，工作模式包括所述隔离模块处于工作状态和非隔离模块处于工作状态；对通过时间戳匹配得到的一组样本标记对应的工作模式；
其中，当相同的应变数据样本存在采用不同的工作模式时，将隔离模块处于工作状态的应变数据样本删除，仅保留非隔离模块处于工作状态的应变数据样本，通过保留后的应变数据对模型进行训练。
9.根据权利要求1所述的单片式隔离稳压电源，其特征在于，所述电流变化信息的采集采用电流传感器进行采集。
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