CN203386040U - 一种电源时序控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源时序控制器，包括前面板、机箱、电源接通指示灯、工作指示灯、电源开关、输出工作指示灯、电源变压器、印制电路板、接线端子排、继电器组、第一路至第十路输出保险管、第一路至第十路电源输出插座、本机电源保险管、电源输入端、直通电源输出插座和直通电源保险管；前面板位于机箱的前端，电源接通指示灯、工作指示灯、电源开关、输出工作指示灯位于前面板上，电源变压器、印制电路板、接线端子排、继电器组位于机箱内部，第一路至第十路输出保险管、第一路至第十路电源输出插座、本机电源保险管、电源输入端、直通电源输出插座和直通电源保险管位于机箱后面板上。具有电路简化，易生产，成本低，可靠性高的特点。

Description

一种电源时序控制器

技术领域

本实用新型属于电子设备用供电装置技术领域；具体地说，特别涉及地铁广播系统设备或声控设备的供电，作为广播系统内功率放大器及各分机按固定时序逐台供电的地铁轻轨广播系统专用电源时序控制器。

背景技术

在设备的供电系统中，要经常进行电源之间的切换，而造成瞬间掉电现象，瞬时的掉电与上电，电网产生浪涌冲击，其危害在于：（一）出现的尖峰电压，超过了负载的最大输入电压值，在高电压的冲击下，设备极易损坏；（二）由于此时的电压不稳定，引起误操作，影响了正常的播音，给乘客乘车带来不便，甚至误导，引起混乱；另外，车站广播系统内具有多台功率放大器，若同时通电开机，将对电网有较大的冲击。广播系统内为避免此种危害的发生，在电源切换时，广播设备或声控设备能够正常的工作，以及多台设备同时通电时减少对电网的冲击，保护电网的稳定性，急需一种在正常的通电、关电和电源切换时都能够保证设备正常工作的供电控制装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种电源时序控制器，该产品易生产、成本低，可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供了一种电源时序控制器，包括前面板、机箱、电源接通指示灯、工作指示灯、电源开关、输出工作指示灯、电源变压器、印制电路板、接线端子排、继电器组、第一路至第十路输出保险管、第一路至第十路电源输出插座、本机电源保险管、电源输入端、直通电源输出插座和直通电源保险管；

前面板位于机箱的前端，电源接通指示灯、工作指示灯、电源开关、输出工作指示灯位于前面板上，电源变压器、印制电路板、接线端子排、继电器组位于机箱内部，第一路至第十路输出保险管、第一路至第十路电源输出插座、本机电源保险管、电源输入端、直通电源输出插座和直通电源保险管位于机箱后面板上。

作为一种优选的技术方案，所述印制电路板上设置有时钟发生器IC2，时钟发生器IC2产生的时钟脉冲分别送入电源监测芯片IC4第10脚、可编程逻辑控制芯片IC5第1脚和定时器IC3的第10脚的各时钟输入端，定时器IC3的第3脚、14脚、13脚、2脚、12脚、4脚和电源监测芯片IC4的2脚、4脚作为输出端与可编程逻辑控制芯片IC5的输入端连接，电源开关的一端接入可编程逻辑控制芯片IC5的第9脚，可编程逻辑控制芯片IC5经过对各个信号的判断和数据的分析处理输出驱动信号，分别送入继电器驱动芯片IC6的3脚、5脚、7脚、9脚、11脚、14脚和继电器驱动芯片IC7的3脚输入端，继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7的输出端分别接至晶体管T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极，其集电极分别接至继电器组，其发射极分别接地，利用其导通与关闭控制继电器组中的各控制继电器的顺序吸合和关断，从而实现第一路至第十路电源输出插座中各路按顺序的时序输出电压、按逆序的时序关断输出电压、或当电网掉电后同时关断各路输出电压。

作为一种优选的技术方案，所述电源开关为K1，K1的一端与可编程逻辑控制芯片IC5的18脚连接，可编程逻辑控制芯片IC5的18脚与R12的一端相连，R12的另一端与+5V的电源相连，K1的另一端与地连接。

作为一种优选的技术方案，所述电源接通指示灯为发光二极管LED9，一端接地，另一端与R14的一端连接，R14的另一端接+5V电源。

作为一种优选的技术方案，所述工作指示灯为发光二极管LED8，一端与K1的非接地端相连，另一端与R13的一端连接，R13的另一端接+5V电源。

作为一种优选的技术方案，所述可编程逻辑控制芯片IC5的14脚、13脚、15脚、12脚、16脚、17脚分别对应接定时器IC3的3脚、14脚、13脚、2脚、12脚和4脚，可编程逻辑控制芯片IC5的11脚接地，2脚接电源监测芯片IC4的2脚和4脚，1脚接电源监测芯片IC1的3脚，18脚、15脚、13脚、12脚、17脚、14脚和16脚对应接继电器驱动芯片IC6的3脚、11脚、14脚、9脚、7脚、5脚和3脚，时钟发生器IC2的12脚接地，5脚和3脚相接并同时接定时器IC3的10脚、电源监测芯片IC4的10脚和可编程逻辑控制芯片IC5的1脚，电源监测芯片IC4的11脚接电源监测芯片IC1的4脚，电源监测芯片IC1的10脚接定时器IC3的11脚，电源监测芯片IC1的9脚接可编程逻辑控制芯片IC5的19脚，电源监测芯片IC1的8脚接R11的一端和电解电容器E4的正端，R11的另一端接+5V电源，E4的负端接地，电源监测芯片IC1的3脚与6脚相接，电源监测芯片IC1的1脚和2脚相接并同时接R1的一端，R1的另一端与由D9、D10、D11和D12组成的整流桥相连，继电器驱动芯片IC6的2脚、12脚、15脚、10脚、6脚、4脚和2脚分别接R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的一端，R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的另一端分别接T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的基极，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的发射极接地，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的集电极和继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的一端相连，并同时接输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的一端，输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的另一端接24伏正电压，继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的另一端接24伏正电压。

作为一种优选的技术方案，所述继电器组包括继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7。

作为一种优选的技术方案，所述输出工作指示灯包括输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本实用新型通过对电网的实时监测，瞬间掉电后能够迅速做出响应，消除了电网产生的浪涌冲击对设备的损坏。

2、本实用新型具有控制工作开关可控制开、关机顺序，逐台开机供电，使冲击分散减少，保护电网的稳定性。

3、本实用新型采用CPLD可编程逻辑器件，将本来需要十几片小规模电路才能完成的功能全部集成其中，电路简化，易生产，成本低，可靠性高，抗干扰能力明显增强。

4、本实用新型在快速断通情况下，通过CPLD可编程逻辑控制器自动判别断通时间，自动延时接通电源，保障设备软硬件的稳定。同时，还具有过压保护功能，当有高压浪涌时，自动切断外部供电。

附图说明

图1为电源时序控制器的装配示意图。

图2为电源时序控制器机箱后板的装配示意图。

图3为电源时序控制器的方框图。

图4为电源时序控制器的电路连接示意图。

其中：1为前面板，2为机箱，3为电源接通指示灯，4为工作指示灯，5为电源开关，6为输出工作指示灯，7为电源变压器，8为印制电路板，9为接线端子排，10为继电器组，11为第一路至第十路输出保险管，12为第一路至第十路电源输出插座，13为本机电源保险管，14为电源输入端，15为直通电源输出插座，16为直通电源保险管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1和图2所示，图1为电源时序控制器的装配示意图；图2为电源时序控制器机箱后板的装配示意图。

一种电源时序控制器，包括前面板1、机箱2、电源接通指示灯3、工作指示灯4、电源开关5、输出工作指示灯6、电源变压器7、印制电路板8、接线端子排9、继电器组10、第一路至第十路输出保险管11、第一路至第十路电源输出插座12、本机电源保险管13、电源输入端14、直通电源输出插座15和直通电源保险管16；

前面板1位于机箱2的前端，电源接通指示灯3、工作指示灯4、电源开关5、输出工作指示灯6位于前面板1上，电源变压器7、印制电路板8、接线端子排9、继电器组10位于机箱2内部，第一路至第十路输出保险管11、第一路至第十路电源输出插座12、本机电源保险管13、电源输入端14、直通电源输出插座15和直通电源保险管16位于机箱2后面板上。

如图3和图4所示，图3为电源时序控制器的方框图，图4为电源时序控制器的电路连接示意图。

印制电路板8上设置有时钟发生器IC2，时钟发生器IC2产生的时钟脉冲分别送入电源监测芯片IC4第10脚、可编程逻辑控制芯片IC5第1脚和定时器IC3的第10脚的各时钟输入端，定时器IC3的第3脚、14脚、13脚、2脚、12脚、4脚和电源监测芯片IC4的2脚、4脚作为输出端与可编程逻辑控制芯片IC5的输入端连接，电源开关5的一端接入可编程逻辑控制芯片IC5的第9脚，可编程逻辑控制芯片IC5经过对各个信号的判断和数据的分析处理输出驱动信号，分别送入继电器驱动芯片IC6的3脚、5脚、7脚、9脚、11脚、14脚和继电器驱动芯片IC7的3脚输入端，继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7的输出端分别接至晶体管T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极，其集电极分别接至继电器组10，其发射极分别接地，利用其导通与关闭控制继电器组10中的各控制继电器的顺序吸合和关断，从而实现第一路至第十路电源输出插座12中各路按顺序的时序输出电压、按逆序的时序关断输出电压、或当电网掉电后同时关断各路输出电压。

电源开关5为K1，K1的一端与可编程逻辑控制芯片IC5的18脚连接，可编程逻辑控制芯片IC5的18脚与R12的一端相连，R12的另一端与+5V的电源相连，K1的另一端与地连接。

电源接通指示灯3为发光二极管LED9，一端接地，另一端与R14的一端连接，R14的另一端接+5V电源。

工作指示灯4为发光二极管LED8，一端与K1的非接地端相连，另一端与R13的一端连接，R13的另一端接+5V电源。

可编程逻辑控制芯片IC5的14脚、13脚、15脚、12脚、16脚、17脚分别对应接定时器IC3的3脚、14脚、13脚、2脚、12脚和4脚，可编程逻辑控制芯片IC5的11脚接地，2脚接电源监测芯片IC4的2脚和4脚，1脚接电源监测芯片IC1的3脚，18脚、15脚、13脚、12脚、17脚、14脚和16脚对应接继电器驱动芯片IC6的3脚、11脚、14脚、9脚、7脚、5脚和3脚，时钟发生器IC2的12脚接地，5脚和3脚相接并同时接定时器IC3的10脚、电源监测芯片IC4的10脚和可编程逻辑控制芯片IC5的1脚，电源监测芯片IC4的11脚接电源监测芯片IC1的4脚，电源监测芯片IC1的10脚接定时器IC3的11脚，电源监测芯片IC1的9脚接可编程逻辑控制芯片IC5的19脚，电源监测芯片IC1的8脚接R11的一端和电解电容器E4的正端，R11的另一端接+5V电源，E4的负端接地，电源监测芯片IC1的3脚与6脚相接，电源监测芯片IC1的1脚和2脚相接并同时接R1的一端，R1的另一端与由D9、D10、D11和D12组成的整流桥相连，继电器驱动芯片IC6的2脚、12脚、15脚、10脚、6脚、4脚和2脚分别接R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的一端，R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的另一端分别接T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的基极，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的发射极接地，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的集电极和继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的一端相连，并同时接输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的一端，输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的另一端接24伏正电压，继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的另一端接24伏正电压。

继电器组10包括继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7。

输出工作指示灯6包括输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10。

如图3所示，电源监测芯片IC4对电网的监测必须将电源信号进行整流滤波、电源监测芯片IC1整形后，才能得到正确的监测信号。

如图1或图2所示，继电器组10必须包括七个继电器；第一路至第十路电源输出插座12必须包括十个，才能保证各路电压输出；输出工作指示灯6必须包括十个，以显示各路输出的工作状态。

该电源时序控制器接通电源后必须启动电源开关5，可编程逻辑控制芯片IC5的各个输出端才能顺序输出驱动信号，送入继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7的输入端，继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7的输出端分别接至晶体管T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极，其集电极分别接至接继电器组10，大约在接通工作开关延时2秒后各个继电器按顺序吸合，其时间间隔为1S。当关闭电源开关5后，可编程逻辑控制芯片IC5将顺序切断输出端口，继电器组10的各个继电器断开的顺序与吸合的顺序相反，其时间间隔为0.5S，从而达到给设备顺序供电和断电；当电网掉电32ms后，电源监测芯片IC4的输出端2脚、4脚输出高电平信号，送入可编程逻辑控制芯片IC5，可编程逻辑控制芯片IC5经过对信号的判断处理，在各输出端输出断开继电器组10的各继电器的驱动信号给继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7，第一路至第十路电源输出插座12的各路输出电压同时断开。该电源时序控制器通过由D1、D2、D3和D4组成的整流桥整流输出24伏正电压为继电器组供电，D5、D6、D7和D8组成的整流桥整流滤波，并由V1稳压后输出+5V电源为该电源时序控制器供电。

本实用新型研制了一种特别适用于地铁和轻轨广播系统专用电源时序控制器。具有电网检测功能，对电源切换时形成的瞬间掉电能做出快速响应，在工作过程中可实时监测电网电压，当电网掉电32ms后（按频率为50周电源的一个周期以上），立即将输出端关闭，并且在电网电压恢复后，经过适当的延时，再按输出端口的顺序为广播系统各设备供电。能彻底解决电网电压瞬间掉电或切换电源是对广播系统各级负载的冲击，造成损坏设备的发生，以及设备同时通电时对电网的冲击。该电源时序控制器易生产、成本低，具有高可靠性。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电源时序控制器，其特征在于，包括前面板（1）、机箱（2）、电源接通指示灯（3）、工作指示灯（4）、电源开关（5）、输出工作指示灯（6）、电源变压器（7）、印制电路板（8）、接线端子排（9）、继电器组（10）、第一路至第十路输出保险管（11）、第一路至第十路电源输出插座（12）、本机电源保险管（13）、电源输入端（14）、直通电源输出插座（15）和直通电源保险管（16）；前面板（1）位于机箱（2）的前端，电源接通指示灯（3）、工作指示灯（4）、电源开关（5）、输出工作指示灯（6）位于前面板（1）上，电源变压器（7）、印制电路板（8）、接线端子排（9）、继电器组（10）位于机箱（2）内部，第一路至第十路输出保险管（11）、第一路至第十路电源输出插座（12）、本机电源保险管（13）、电源输入端（14）、直通电源输出插座（15）和直通电源保险管（16）位于机箱（2）后面板上。

2.根据权利要求1所述的电源时序控制器，其特征在于，所述印制电路板（8）上设置有时钟发生器IC2，时钟发生器IC2产生的时钟脉冲分别送入电源监测芯片IC4第10脚、可编程逻辑控制芯片IC5第1脚和定时器IC3的第10脚的各时钟输入端，定时器IC3的第3脚、14脚、13脚、2脚、12脚、4脚和电源监测芯片IC4的2脚、4脚作为输出端与可编程逻辑控制芯片IC5的输入端连接，电源开关（5）的一端接入可编程逻辑控制芯片IC5的第9脚，可编程逻辑控制芯片IC5经过对各个信号的判断和数据的分析处理输出驱动信号，分别送入继电器驱动芯片IC6的3脚、5脚、7脚、9脚、11脚、14脚和继电器驱动芯片IC7的3脚输入端，继电器驱动芯片IC6、继电器驱动芯片IC7的输出端分别接至晶体管T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极，其集电极分别接至继电器组（10），其发射极分别接地，利用其导通与关闭控制继电器组（10）中的各控制继电器的顺序吸合和关断，从而实现第一路至第十路电源输出插座（12）中各路按顺序的时序输出电压、按逆序的时序关断输出电压、或当电网掉电后同时关断各路输出电压。

3.根据权利要求2所述的电源时序控制器，其特征在于，所述可编程逻辑控制芯片IC5的14脚、13脚、15脚、12脚、16脚、17脚分别对应接定时器IC3的3脚、14脚、13脚、2脚、12脚和4脚，可编程逻辑控制芯片IC5的11脚接地，2脚接电源监测芯片IC4的2脚和4脚，1脚接电源监测芯片IC1的3脚，18脚、15脚、13脚、12脚、17脚、14脚和16脚对应接继电器驱动芯片IC6的3脚、11脚、14脚、9脚、7脚、5脚和3脚，时钟发生器IC2的12脚接地，5脚和3脚相接并同时接定时器IC3的10脚、电源监测芯片IC4的10脚和可编程逻辑控制芯片IC5的1脚，电源监测芯片IC4的11脚接电源监测芯片IC1的4脚，电源监测芯片IC1的10脚接定时器IC3的11脚，电源监测芯片IC1的9脚接可编程逻辑控制芯片IC5的19脚，电源监测芯片IC1的8脚接R11的一端和电解电容器E4的正端，R11的另一端接+5V电源，E4的负端接地，电源监测芯片IC1的3脚与6脚相接，电源监测芯片IC1的1脚和2脚相接并同时接R1的一端，R1的另一端与由D9、D10、D11和D12组成的整流桥相连，继电器驱动芯片IC6的2脚、12脚、15脚、10脚、6脚、4脚和2脚分别接R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的一端，R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21的另一端分别接T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的基极，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的发射极接地，T0、T1、T2、T3、T4、T5和T6的集电极和继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的一端相连，并同时接输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的一端，输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10的另一端接24伏正电压，继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7的线圈的另一端接24伏正电压。

4.根据权利要求1所述的电源时序控制器，其特征在于，所述电源开关（5）为K1，K1的一端与可编程逻辑控制芯片IC5的18脚连接，可编程逻辑控制芯片IC5的18脚与R12的一端相连，R12的另一端与+5V的电源相连，K1的另一端与地连接。

5.根据权利要求1所述的电源时序控制器，其特征在于，所述电源接通指示灯（3）为发光二极管LED9，一端接地，另一端与R14的一端连接，R14的另一端接+5V电源。

6.根据权利要求1所述的电源时序控制器，其特征在于，所述工作指示灯（4）为发光二极管LED8，一端与K1的非接地端相连，另一端与R13的一端连接，R13的另一端接+5V电源。

7.根据权利要求1至6任一所述的电源时序控制器，其特征在于，所述继电器组（10）包括继电器RLY1、RLY2、RLY3、RLY4、RLY5、RLY6、RLY7。

8.根据权利要求1至7任一所述的电源时序控制器，其特征在于，所述输出工作指示灯（6）包括输出工作指示灯LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10。

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