CN205506958U - 一种交直流开关量检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交直流开关量检测电路，包括微处理器和用于提供稳定电源的稳压电路，微处理器连接有交直流开关量检测模块、通信电路、LED指示灯和看门狗复位电路，交直流开关量检测模块用于采集交直流开关信号，并发送至微处理器，通信电路连接上位机监控端；看门狗复位电路用于将复位信号发送至微处理器。微处理器利用交直流开关量检测模块可以同时检测到直流开关信号和交流开关信号，组成元器件少，成本低，无极性输入，安装简单。

Description

一种交直流开关量检测电路

技术领域

本实用新型涉及开关量检测电路技术领域，特别是指一种用于微模块机房的交直流开关量检测电路。

背景技术

现在数据机房建设正向标准化、模块化、环保节能方向发展。目前由于微模块机房具有标准化、节能性好等优势，在机房建设中得到大力推广应用。微模块机房主要是以标准的19英寸机柜为单位，每个标准机柜内部安装标准的19英寸设备，每个设备的电源由空开控制。为监测机柜设备的电源是否正常，需要对标准机柜的开关状态进行检测，以便于及时发现设备开关是否上电，保证设备正常工作。传统的机柜供电都是由UPS电源供电，而目前高压直流电源也得到了广泛应用，因此标准机柜的配电柜开关有2种开关信号需要检测：直流开关和交流开关检测，直流开关信号是由高压直流电源供电，交流开关信号是由传统UPS电源供电。经过调查分析，目前市场上配电开关检测模块在模块化机房监控应用方面还存在一些不足，主要体现在以下两方面。

1.目前市场上的配电开关检测模块不能同时监测交流开关信号和直流开关信号，基本都是交流检测模块和直流检测模块分开配置。1个标准的19英寸机柜配电开关状态检测需要配置2种模块，既占用空间，也造成浪费。

2.交流检测模块成本高。目前交流检测模块基本都是采用交流整流为直流后，按直流检测方案检测，方案器件多，成本高。

实用新型内容

本实用新型提出一种交直流开关量检测电路，解决了现有技术中不能同时检测交流、直流开关信号以及成本高的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种交直流开关量检测电路，包括微处理器和用于提供稳定电源的稳压电路，微处理器连接有交直流开关量检测模块、通信电路、LED指示灯和看门狗复位电路，交直流开关量检测模块用于采集交直流开关信号，并发送至微处理器，通信电路连接上位机监控端；看门狗复位电路用于将复位信号发送至微处理器。

进一步的，交直流开关量检测模块采用双向光耦隔离电路。

进一步的，通信电路通过RS485通信接口与上位机监控端连接，发送开关量采集信息至上位机监控端。

进一步的，交直流开关量检测模块采集交流开关信号和高压直流开关信号，交流开关信号和高压直流开关信号的电压值均为220V。

进一步的，交直流开关量检测模块由双向光耦ISO1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电阻R1与双向光耦ISO1的输入端电连接，电阻R2和电容C1与双向光耦ISO1的输出端电连接。

进一步的，电阻R1为输入限流电阻。

进一步的，电阻R2为输出上拉电阻。

进一步的，电容C1为输出滤波电容。

本实用新型的有益效果在于：微处理器利用交直流开关量检测模块可以同时检测到直流开关信号和交流开关信号，组成元器件少，成本低，无极性输入，安装简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种交直流开关量检测电路的电路方框图；

图2为图1中交直流开关量检测模块的电路原理图。

图中，1-微处理器；2-交直流开关量检测模块；3-看门狗复位电路；4-通信电路；5-LED指示灯；6-稳压电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提出了一种交直流开关量检测电路，包括微处理器1和用于提供稳定电源的稳压电路6，微处理器1连接有交直流开关量检测模块2、通信电路4、LED指示灯5和看门狗复位电路3，交直流开关量检测模块2用于采集交直流开关信号，并发送至微处理器1，通信电路4连接上位机监控端；看门狗复位电路3用于将复位信号发送至微处理器1。在本实用新型中，微处理器1使用通用微处理器1为主控芯片，是本模块的处理核心，它主要实现交直流开关信号采集管理、串口通信管理、LED显示控制、复位电路控制等功能。

交直流开关量检测模块2采用双向光耦隔离电路。该电路既要能采集交流开关信号，又要能采集直流开关信号，输入信号无极性输入。

通信电路4通过RS485通信接口与上位机监控端连接，发送开关量采集信息至上位机监控端,从而实现远程监控功能。

LED指示灯5用于指示交直流开关信号输入的开关状态，同时也设计有采集模块本身的运行、通信等状态指示。

由于交直流开关信号属于高电压检测，信号干扰较大，一旦微处理器1程序受干扰失控，看门狗复位电路3会产生复位信号使微处理器1恢复正常工作，保证了模块的可靠性。

交直流开关量检测模块2采集交流开关信号和高压直流开关信号，交流开关信号和高压直流开关信号的电压值均为220V。交直流开关量检测模块2采用光耦隔离方式，保证输入高压信号不影响其他电路工作，输入交直流信号不分正负极性接入。

如图2所示，交直流开关量检测模块2由双向光耦ISO1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电阻R1与双向光耦ISO1的输入端电连接，电阻R2和电容C1与双向光耦ISO1的输出端电连接。电阻R1为输入限流电阻。电阻R2为输出上拉电阻。电容C1为输出滤波电容。

下面分析输入交流开关信号、直流开关信号、无信号输入时，DI输出波形情况。

1)不接入任何信号时，双向光耦不导通，DI输出为“VH”电平

2)接入直流开关信号时，把直流信号不分极性接入到VIN1、VIN2端子上，双向光耦ISO1导通，DI输出为“VL”电平。

3)接入交流开关信号时，把交流信号的P(火线)、N(零线)不分极性接入到VIN1、VIN2端子上，光耦ISO1在大于导通阀值电流时导通，小于导通阀值时截止，DI输出为在一个交流周期内输出2个脉冲“VH”电平，其余是“VL”电平。

将DI输出电平接入到微处理器1的输入口上进行采集，根据DI端口的波形就可以采集到交直流开关信号。

本实用新型的优点如下：

1、交直流开关信号自动检测。既可以检测交流开关信号，也可以检测直流开关信号，而且自动判断检测信号类型。在模块化节能机房环境中UPS电源和高压直流电源混合配电时，对交流开关、直流开关的配电开关检测可以做到统一解决方案，工程应用方便。

2、无极性输入。交直流开关量检测模块2采用双向光耦隔离方式，在接入交直流开关信号时无极性输入，施工简单，实用性强。

3、通过精心设计，本实用新型电路结构简洁，成本低，也体现了模块化机房环保的节能宗旨，在模块化机柜的开关量检测中具有竞争优势。

4、采用RS485通信接口，使用标准MODBUS协议，方便接入到机房环境监控系统中。

5、采用双“看门狗”设计，抗干扰能力强，可靠性高。由于交直流开关属于高电压检测，信号干扰大，电路设计了硬件看门狗复位电路3，一旦微处理器1程序受干扰失控，看门狗复位电路3会产生复位信号恢复微处理器1正常工作。同时微处理器1软件内部设计有软件狗心跳信号，一旦程序失控，软件狗也会自动产生复位信号强迫微处理器1重头运行，从而恢复正常工作。

6、每一路交直流开关量检测模块2设计有LED状态指示，当交直流信号有效时，LED点亮，当无信号输入时，LED熄灭，方便直观检测配电柜的开关状态，维护、调试方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种交直流开关量检测电路，包括微处理器和用于提供稳定电源的稳压电路，其特征在于：所述微处理器连接有交直流开关量检测模块、通信电路、LED指示灯和看门狗复位电路，所述交直流开关量检测模块用于采集交直流开关信号，并发送至所述微处理器，所述通信电路连接上位机监控端；所述看门狗复位电路用于将复位信号发送至所述微处理器。

2.根据权利要求1所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述交直流开关量检测模块采用双向光耦隔离电路。

3.根据权利要求1所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述通信电路通过RS485通信接口与所述上位机监控端连接，发送开关量采集信息至所述上位机监控端。

4.根据权利要求2所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述交直流开关量检测模块采集交流开关信号和高压直流开关信号，所述交流开关信号和高压直流开关信号的电压值均为220V。

5.根据权利要求2所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述交直流开关量检测模块由双向光耦ISO1、电阻R1、电阻R2和电容C1组成，所述电阻R1与所述双向光耦ISO1的输入端电连接，所述电阻R2和电容C1与所述双向光耦ISO1的输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述电阻R1为输入限流电阻。

7.根据权利要求5所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述电阻R2为输出上拉电阻。

8.根据权利要求5所述的一种交直流开关量检测电路，其特征在于：所述电容C1为输出滤波电容。