CN114741022B - 一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法 - Google Patents

一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法，包括采样模块，用于将输入电路进行采集，经存储计数后转换成供下级模块使用；微处理模块，是所述电路载体的总控制端，用于发出执行命令通过操作模式之间切换；集成模块，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；配置模块，配置所述供应电路为响应于确定来调节的等效输出电路；当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验；本发明解决了现有双备份控制电路复杂而集成度不高，电路可读性差的问题，提升了电路的可靠性与安全性。

Description

一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法。
背景技术
随着全球能源日益紧张，各国纷纷制定了相应的政策和措施来限制和降低待机能耗，现在的电路系统要求利用更少的空间及更低的成本来实现更多的功能，给电路系统要求带来了可能。电路板是用于电子器件的载体。所述电路板用于机械地固定和连接电子器件。电路板由具有附着于其上的导电连接、即所谓的印制导线的电绝缘材料组成。作为绝缘材料，纤维增强塑料是常见的。印制导线大多从薄的铜层来蚀刻。器件在焊接面、所谓的焊盘(Pad)上或在焊眼中被焊接。存在大量不同的电路板类型。例如已知单面和双面电路板，其中导电连接要么仅施加在电路板的一个表面上，要么施加在电路板的两个相对的表面上。在所谓的多分层电路板(由本领域技术人员也称作多层电路板(Multilayer-Leiterplatten))情况下，导线组结构以多个分层不仅布置在电路板上，而且布置在电路板的内部中。
随着嵌入式系统越来越受欢迎，众多设计师想要减少使用的元件数并且增加灵活性。为了实现这些目标，使用微处理器配置慢慢流行了起来。尽管提供了易于使用的预构建配置解决方案，但使用固化程序后，一旦做成产品，修改程序变得繁琐，从而难以对产品进行后期的维护和更新。
而双备份控制电路供电电路结构复杂而集成度不高，容易对系统的可靠性带来影响；另外其电路可读性差，如外部需求发生改变，往往要重新设计电路原理图，重新设计印制板，重新验证，研制周期较长，不利于电路的模块化和通用化。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法，解决了现有的电路复杂而集成度不高，电路可读性差的问题的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，一种双备份控制电路供电电路载体，包括：
采样模块，用于将输入电路进行采集，经存储计数后转换成供下级模块使用；
微处理模块，是所述电路载体的总控制端，用于发出执行命令通过操作模式之间切换，控制供应电路的输入电压和输出的目标输出电压之间的比率以及所述供应电路的转换形式；
集成模块，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
可编程逻辑运算模块，用于所述电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行；
配置模块，配置所述供应电路为响应于确定来调节的等效输出电路；当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验。
更进一步地，所述采样模块中连接有下级子模块，包括：
采集电路模块，用于采集所述供应电路的电源电压信号并进行调制；
存储模块，用于存储所述供应电路的数据信息并进行实时记录；
计数模块，用于对所述供应电路的变化频率进行计数。
更进一步地，所述微处理模块中连接有下级子模块，包括：
译码器，用于在所述供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
转换器，用于接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子，所述关联电路端子具有与所述转换器电压源对应的输出电压振幅。
更进一步地，所述集成模块中连接有下级子模块，包括：
驱动电路模块，用于将所述供应电路输入端接基准电压，该基准电压即为阈值电压，所述阈值电压可按照需要进行调节；
电路故障监测模块，放电测试辅助电路，用于测试电气受测产品与电源断开后的放电时间；
故障指示模块，用于控制所述供应电路的控制开关的断开与闭合状态，并显示故障电路位置。
更进一步地，所述供应电路可操作为以依赖于所述比率的变化效率提供输出电压，并基于接收误差信号来调节所述供应电路的电阻调节电路；所述误差信号通过将预设参考电压和感测电压进行比较来生成。
第二方面，一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，包括以下步骤：
Step1：所有触发器进入工作状态，将输入电路进行采集；
Step2：供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
Step3：接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子和输出电压振幅；
Step4：当采样电路采样到电源侧交流电压峰值点时输出脉冲信号，且该脉冲信号的输出峰值点与该交流电压峰值点相对应；
Step5：判定供应电路的工作状态，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step6：将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step7：测试辅助电路的响应时间，在输入交流电压峰值处确定断开；
Step8：确认供应电路的操作模式，控制输出端电压恒定；
Step9：响应调节所述供应电路的等效输出电路。
更进一步地，通过将确定的电路运行效率与预定的阈值效率水平进行比较，并且如果所确定的效率大于或者等于预定的阈值效率水平，则确定所述供应电路在期望的状态操作。
更进一步地，当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验；所述不期望的状态由所述工作状态和所述操作模式的组合引起；以及将脉冲宽度调制信号供应到调节电路，以响应确定调节所述供应电路的等效输出电路。
更进一步地，所述调节电路被配置为通过控制与电路转换器的开关关联的时间，通过电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行来调节所述等效输出电路。
更进一步地，所述计算机程序产品包括体现在计算机可读介质上的代码，并且所述代码被配置为当在处理器上执行来将脉冲宽度调制信号的所述占空比约束为范围内的恒定值。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明现有双备份控制电路供电电路由许多逻辑门电路搭成，电路复杂而集成度不高，对系统的可靠性带来影响；采用本发明后，由一片可编程逻辑芯片就能实现较复杂的逻辑运算，电路简单且集成度高，可靠性显著提高。现有电路可读性差，如外部需求发生改变，往往要重新设计电路原理图，重新设计印制板，重新验证，研制周期较长，不利于电路的模块化和通用化。采用本发明后，外部需求发生变化，可以通过修改可编程逻辑芯片程序进行无限次修改，无需重新设计电路原理图、重新设计印制板，重新验证，研制周期较短，有利于电路的模块化和通用化。
2、本发明能够由于采用供应电路监测，整个电路结构简单，所需部件较少，一旦峰值采样电路捕捉到电源电压峰值并产生脉冲信号，即能启动互锁电路，断开控制开关，此过程无需经过复杂调试，只需将该电路接入电源端口并使之导通即可进行测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种双备份控制电路供电电路载体的结构示意图；
图2为一种双备份控制电路供电电路载体配置方法的流程示意图；
图中的标号分别代表：1、采样模块；2、微处理模块；3、集成模块；4、采集电路模块；5、存储模块；6、计数模块；7、译码器；8、转换器；9、驱动电路模块；10、电路故障监测模块；11、故障指示模块；12、可编程逻辑运算模块；13、配置模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种双备份控制电路供电电路载体，如图1所示，包括：
采样模块1，用于将输入电路进行采集，经存储计数后转换成供下级模块使用；
微处理模块2，是所述电路载体的总控制端，用于发出执行命令通过操作模式之间切换，控制供应电路的输入电压和输出的目标输出电压之间的比率以及所述供应电路的转换形式；
集成模块3，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
可编程逻辑运算模块12，用于所述电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行；
配置模块13，配置所述供应电路为响应于确定来调节的等效输出电路；当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验。
所述采样模块1中连接有下级子模块，包括：
采集电路模块4，用于采集所述供应电路的电源电压信号并进行调制；
存储模块5，用于存储所述供应电路的数据信息并进行实时记录；
计数模块6，用于对所述供应电路的变化频率进行计数。
所述微处理模块2中连接有下级子模块，包括：
译码器7，用于在所述供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
转换器8，用于接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子，所述关联电路端子具有与所述转换器8电压源对应的输出电压振幅。
所述集成模块3中连接有下级子模块，包括：
驱动电路模块9，用于将所述供应电路输入端接基准电压，该基准电压即为阈值电压，所述阈值电压可按照需要进行调节；
电路故障监测模块10，放电测试辅助电路，用于测试电气受测产品与电源断开后的放电时间；
故障指示模块11，用于控制所述供应电路的控制开关的断开与闭合状态，并显示故障电路位置。
所述供应电路可操作为以依赖于所述比率的变化效率提供输出电压，并基于接收误差信号来调节所述供应电路的电阻调节电路；所述误差信号通过将预设参考电压和感测电压进行比较来生成。
实施例2
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中双备份控制电路供电电路载体做进一步具体说明，一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，如图2所示，包括以下步骤：
Step1：所有触发器进入工作状态，将输入电路进行采集；
Step2：供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
Step3：接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子和输出电压振幅；
Step4：当采样电路采样到电源侧交流电压峰值点时输出脉冲信号，且该脉冲信号的输出峰值点与该交流电压峰值点相对应；
Step5：判定供应电路的工作状态，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step6：将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step7：测试辅助电路的响应时间，在输入交流电压峰值处确定断开；
Step8：确认供应电路的操作模式，控制输出端电压恒定；
Step9：响应调节所述供应电路的等效输出电路。
通过将确定的电路运行效率与预定的阈值效率水平进行比较，并且如果所确定的效率大于或者等于预定的阈值效率水平，则确定所述供应电路在期望的状态操作。
当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验；所述不期望的状态由所述工作状态和所述操作模式的组合引起；以及将脉冲宽度调制信号供应到调节电路，以响应确定调节所述供应电路的等效输出电路。
所述调节电路被配置为通过控制与电路转换器的开关关联的时间，通过电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行来调节所述等效输出电路。
所述计算机程序产品包括体现在计算机可读介质上的代码，并且所述代码被配置为当在处理器上执行来将脉冲宽度调制信号的所述占空比约束为范围内的恒定值。
下面对本发明供应电路的具体工作过程进行说明
故障及状态检测时:(1)检测24V电源故障状态、15V电源故障状态，并用二极管显示出来，并报送给计算机采集；
(2)检测舷角功放故障状态、仰角功放故障状态，并用二极管显示出来，并报送给计算机采集；
(3)检测“设备安全”状态，当DIR SAFE为+24V时，表示天线不能工作，并用二极管显示出来，并报送给计算机采集；
(4)检测“功放保护”状态，当AMP PROTECT为+24VGND时，表示伺服功放失电，并用二极管显示出来，并报送给计算机采集；
(5)接收计算机输出的“计算机循环脉冲”信号，当设置供应电路循环脉冲信号为周期为10ms，表示计算机工作正常，并用二极管显示出来。如未接受到“循环脉冲”信号，表示供应电路工作异常。
本发明现有伺服控制保护电路由许多逻辑门电路搭成，电路复杂而集成度不高，对系统的可靠性带来影响；采用本发明后，由一片可编程逻辑芯片就能实现较复杂的逻辑运算，电路简单且集成度高，可靠性显著提高。现有电路可读性差，如外部需求发生改变，往往要重新设计电路原理图，重新设计印制板，重新验证，研制周期较长，不利于电路的模块化和通用化。采用本发明后，外部需求发生变化，可以通过修改可编程逻辑芯片程序进行无限次修改，无需重新设计电路原理图、重新设计印制板，重新验证，研制周期较短，有利于电路的模块化和通用化。
本发明能够由于采用供应电路监测，整个电路结构简单，所需部件较少，一旦峰值采样电路捕捉到电源电压峰值并产生脉冲信号，即能启动互锁电路，断开控制开关，此过程无需经过复杂调试，只需将该电路接入电源端口并使之导通即可进行测试。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种双备份控制电路供电电路载体，其特征在于，包括：
采样模块（1），用于将输入电路进行采集，经存储计数后转换成供下级模块使用；
微处理模块（2），是所述电路载体的总控制端，用于发出执行命令通过操作模式之间切换，控制供应电路的输入电压和输出的目标输出电压之间的比率以及所述供应电路的转换形式；
集成模块（3），将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
可编程逻辑运算模块（12），用于所述电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行；
配置模块（13），配置所述供应电路为响应于确定来调节的等效输出电路；当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验；
所述采样模块（1）中连接有下级子模块，包括：
采集电路模块（4），用于采集所述供应电路的电源电压信号并进行调制；
存储模块（5），用于存储所述供应电路的数据信息并进行实时记录；
计数模块（6），用于对所述供应电路的变化频率进行计数；
所述微处理模块（2）中连接有下级子模块，包括：
译码器（7），用于在所述供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
转换器（8），用于接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子，所述关联电路端子具有与所述转换器（8）电压源对应的输出电压振幅；
所述集成模块（3）中连接有下级子模块，包括：
驱动电路模块（9），用于将所述供应电路输入端接基准电压，该基准电压即为阈值电压，所述阈值电压可按照需要进行调节；
电路故障监测模块（10），放电测试辅助电路，用于测试电气受测产品与电源断开后的放电时间；
故障指示模块（11），用于控制所述供应电路的控制开关的断开与闭合状态，并显示故障电路位置。
2.根据权利要求1所述的一种双备份控制电路供电电路载体，其特征在于，所述供应电路可操作为以依赖于所述比率的变化效率提供输出电压，并基于接收误差信号来调节所述供应电路的电阻调节电路；所述误差信号通过将预设参考电压和感测电压进行比较来生成。
3.一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，所述方法是对如权利要求1或2所述的双备份控制电路供电电路载体的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1：所有触发器进入工作状态，将输入电路进行采集；
Step2：供应电路的器件上电后，复位内部的配置存储器，并清空配置寄存器后加载配置数据；
 Step3：接收所述配置数据的信号，输出关联电路端子和输出电压振幅；
Step4：当采样电路采样到电源侧交流电压峰值点时输出脉冲信号，且该脉冲信号的输出峰值点与该交流电压峰值点相对应；
Step5：判定供应电路的工作状态，将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step6：将输入回路中所述供应电路的电路故障信号过滤掉，去除干扰信号，保留有用电路信号；
Step7：测试辅助电路的响应时间，在输入交流电压峰值处确定断开；
Step8：确认供应电路的操作模式，控制输出端电压恒定；
Step9：响应调节所述供应电路的等效输出电路。
4.根据权利要求3所述的一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，其特征在于，通过将确定的电路运行效率与预定的阈值效率水平进行比较，并且如果所确定的效率大于或者等于预定的阈值效率水平，则确定所述供应电路在期望的状态操作。
5.根据权利要求3所述的一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，其特征在于，当配置为确定电路在不期望的状态操作时重新进行安全性校验；所述不期望的状态由所述工作状态和所述操作模式的组合引起；以及将脉冲宽度调制信号供应到调节电路，以响应确定调节所述供应电路的等效输出电路。
6.根据权利要求5所述的一种双备份控制电路供电电路载体配置方法，其特征在于，所述调节电路被配置为通过控制与电路转换器的开关关联的时间，通过电路信号完成逻辑运算功能，串行配置存放用户程序，在可编程逻辑芯片上电时将用户程序调入运行来调节所述等效输出电路。
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