CN206379774U - 一种远程控制转电保持电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种远程控制转电保持电路，包括两路供电电源输入接口和一路供电电源输出接口+B，两路供电电源输入接口分别为第一路供电电源输入接口+BD、第二路供电电源输入接口+BB；第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接，第二路供电电源输入接口+BB和供电电源输出接口+B之间设有远程转电控制电路，远程转电控制电路全部采用电子器件构成，无机械活动部件，抗振动性能较好，且所采用的电子器件驱动电流仅为微安级，保证了远程控制的实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电源切换技术领域，特别是涉及一种远程控制转电保持电路。
背景技术
大多数电子设备在电源供应的设计上，通常会要求由两路外部工作电源对其进行供电，以避免设备突然失电等状况给设备带来的不良冲击。两路外部工作电源工作时，首先由一路电源供电，当接受到转电控制信号时，通过转电电路控制机械继电器进行电源切换。
现有的转电电路主要是使用共负端二极管进行转电，并通过机械继电器实现自保持功能。机械继电器体积较大，且内部有机械接触部件和活动部件，采用机械继电器构成的转电控制电路体积较大，抗振动性能较差。此外，采用机械继电器，机械继电器线圈驱动电流达到几十毫安或上百毫安，较大的驱动电流使得在控制线路上的压降较大，难以进行远程控制，因而通常不具备远程通信和接收指令功能。
因此，现有转电电路主要存在如下问题：
(1)转电电路通常不具备远程通信和接收指令功能，远程可控性差；
(2)传统转电电路采用机械继电器进行转电控制，体积较大，抗振动性能较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有转电电路不具备远程通信和接收指令功能、远程可控性差以及采用机械继电器进行转电控制、体积较大、抗振动性能较差的技术问题，提供一种远程控制转电保持电路。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种远程控制转电保持电路，包括两路供电电源输入接口和一路供电电源输出接口+B，两路供电电源输入接口分别为第一路供电电源输入接口+BD、第二路供电电源输入接口+BB；所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接，所述第二路供电电源输入接口+BB和供电电源输出接口+B之间设有远程转电控制电路；
所述远程转电控制电路依次设置有具有串行接口的微处理器系统模块M1，与微处理器系统模块M1连接以接收微处理器系统模块M1控制指令的固态继电器U4，与固态继电器U4连接的光电隔离MOS管驱动器件U3以及通过光电隔离MOS管驱动器件U3驱动控制的MOS管U1，还包括DC-DC转换模块U2，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压。微处理器系统模块M1运行嵌入式程序，在程序控制下通过串行接口接收远程指令信号，并根据指令条件控制在输出接口端输出转电控制信号控制转电电路进行转电。固态继电器相比机械继电器，没有机械零部件，由固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作。此外，固态继电器灵敏度高，控制功率小，可与微处理器系统模块M1内部的逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器而直接驱动，较小的驱动电流保证了远程控制的实施。光电隔离MOS管驱动器件U3只需要较小的驱动电流就可实现驱动，同时输出端的压降足以导通MOS管U1的控制端，实现MOS管U1输出端的导通，进而产生输出电压。由微处理器系统模块M1、固态继电器U4、光电隔离MOS管驱动器件U3、MOS管U1构成的远程转电控制电路，全部采用电子器件构成，无机械活动部件，抗振动性能较好，体积小，驱动电流仅为微安级，保证了远程控制的实施。
上述方案中，所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接具体为第一路供电电源输入接口+BD通过二极管D1连接到供电电源输出接口+B作为第一路供电输出。
上述方案中，所述远程转电控制电路具体为：微处理器系统模块M1的串行接口RXD、TXD连接到远程控制器，微处理器系统模块M1的任一输出接口通过限流电阻R2连接到固态继电器U4的正向输入端A，固态继电器U4的负向输入端K连接到地，固态继电器U4的常开端S1连接到地、常开端S连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输入端，光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输出端连接到MOS管U1的控制端S端、光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输出端连接到MOS管U1的控制端G端以驱动MOS管U1的D端和S端之间导通，所述MOS管U1的控制端S端连接到供电电源输出接口+B作为第二路供电输出。串行通讯信号采用差分线形式传输，传输距离较远，使转电控制电路可以实现远程控制。
上述方案中，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压具体为:供电电源输出接口+B和共用负极-B分别与DC-DC转换模块U2的输入端VIN+和VIN-连接，通过DC-DC转换模块U2转换提供5V电源输出，输出端VO+连接到微处理器系统模块M1的VCC端以提供微处理器系统模块M1 5V电源工作、通过限流电阻R1连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输入端以提供工作电压，输出端VO-连接到地。供电电源输出接口+B和共用负极-B之间的输出电压来源于第一路供电输出或第二路供电输出，因此能够保证DC-DC转换模块长期保持供电，不会失电。通常情况下，由第一路供电电源输入接口+BD和共用负极-B供电，当接收到转电控制命令时，由第一路供电输出或第二路供电输出较高者供电，此时断掉第一路供电电源输入接口+BD供电，供电电源输出接口+B仍然能够保持由第二路供电电源输入接口+BB提供，实现转电保持功能。
上述方案中，所述光电隔离MOS管驱动器件U3型号为VOM1271T。此款型号的光电隔离MOS管驱动器件输入端驱动电流小，输出端压降大，利用较小的驱动电流就能够实现输出端较大的压降，从而实现后续MOS管U1控制端的导通。
综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的远程转电控制电路全部采用电子器件：微处理器系统模块M1、固态继电器U4、光电隔离MOS管驱动器件U3、MOS管U1构成，固态继电器U4内部无机械活动部件，抗振动性能较好。
2、本实用新型的远程转电控制电路由于其控制指令信号通过串行通讯由微处理器系统接收，一方面微处理器接收信号为电压信号，驱动电流仅为微安级，且串行通讯信号采用差分线形式传输，传输距离较远，使转电控制电路可以实现远程控制。另一方面微处理器系统可接收复杂的通讯指令，并根据需要进行约定调整，加强了控制转电的条件约束性。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图所示，一种远程控制转电保持电路，包括两路供电电源输入接口和一路供电电源输出接口+B，两路供电电源输入接口分别为第一路供电电源输入接口+BD、第二路供电电源输入接口+BB；所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接，所述第二路供电电源输入接口+BB和供电电源输出接口+B之间设有远程转电控制电路；
所述远程转电控制电路依次设置有具有串行接口的微处理器系统模块M1，与微处理器系统模块M1连接以接收微处理器系统模块M1控制指令的固态继电器U4，与固态继电器U4连接的光电隔离MOS管驱动器件U3以及通过光电隔离MOS管驱动器件U3驱动控制的MOS管U1，还包括DC-DC转换模块U2，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压。微处理器系统模块M1运行嵌入式程序，在程序控制下通过串行接口接收远程指令信号，并根据指令条件控制在输出接口端输出转电控制信号控制转电电路进行转电。固态继电器相比机械继电器，没有机械零部件，由固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作。
此外，固态继电器灵敏度高，控制功率小，可与微处理器系统模块M1内部的逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器而直接驱动，较小的驱动电流保证了远程控制的实施。光电隔离MOS管驱动器件U3只需要较小的驱动电流就可实现驱动，同时输出端的压降足以导通MOS管U1的控制端，实现MOS管U1输出端的导通，进而产生输出电压。由微处理器系统模块M1、固态继电器U4、光电隔离MOS管驱动器件U3、MOS管U1构成的远程转电控制电路，全部采用电子器件构成，无机械活动部件，抗振动性能较好，体积小，驱动电流仅为微安级，保证了远程控制的实施。
优选地，所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接具体为第一路供电电源输入接口+BD通过二极管D1连接到供电电源输出接口+B作为第一路供电输出。
优选地，所述远程转电控制电路具体为：微处理器系统模块M1的串行接口RXD、TXD连接到远程控制器，微处理器系统模块M1的任一输出接口通过限流电阻R2连接到固态继电器U4的正向输入端A，固态继电器U4的负向输入端K连接到地，固态继电器U4的常开端S1连接到地、常开端S连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输入端，光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输出端连接到MOS管U1的控制端S端、光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输出端连接到MOS管U1的控制端G端以驱动MOS管U1的D端和S端之间导通，所述MOS管U1的控制端S端连接到供电电源输出接口+B作为第二路供电输出。
优选地，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压具体为:供电电源输出接口+B和共用负极-B分别与DC-DC转换模块U2的输入端VIN+和VIN-连接，通过DC-DC转换模块U2转换提供5V电源输出，输出端VO+连接到微处理器系统模块M1的VCC端以提供微处理器系统模块M1 5V电源工作、通过限流电阻R1连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输入端以提供工作电压，输出端VO-连接到地。供电电源输出接口+B和共用负极-B之间的输出电压来源于第一路供电输出或第二路供电输出，因此能够保证DC-DC转换模块长期保持供电，不会失电。通常情况下，由第一路供电电源输入接口+BD和共用负极-B供电，当接收到转电控制命令时，由第一路供电输出或第二路供电输出较高者供电，此时断掉第一路供电电源输入接口+BD供电，供电电源输出接口+B仍然能够保持由第二路供电电源输入接口+BB提供，实现转电保持功能。
优选地，所述光电隔离MOS管驱动器件U3型号为VOM1271T。此款型号的光电隔离MOS管驱动器件输入端驱动电流小，输出端压降大，利用较小的驱动电流就能够实现输出端较大的压降，从而实现后续MOS管U1控制端的导通。
实施例1
远程控制转电保持电路的外部供电输入有两路，正极分别为+BB和+BD，两路电源电压相同，共用负极-B，远程控制转电保持电路的控制指令输入端为RXD和TXD，远程控制转电保持电路的输出为不间断的电源，输出两端为+B和-B。
转电前先由+BD供电，其正端通过二极管D1，连接到+B，+B和-B与DC-DC模块U2的输入端VIN+和VIN-连接，在U2的VO+和VO-产生5V电源输出，5V电源提供微处理器系统模块M1工作，微处理器系统模块作用是运行嵌入式程序，在程序控制下接收远程指令信号，并根据指令条件控制在ZDKZ端输出转电控制信号，远程指令信号采用串口差分线进行传输，可以采用RS422/485协议或CAN协议。
U3是一个光电隔离MOS管驱动器件，型号为VOM1271T，U3的输入端为1、2脚，与R1及U4的常开端S和S1串联，U4为一个固态继电器，在输入端A和K之间没有输入时，其常开端S和S1之间断开，因而U3无输入和输出。U1为MOS管，其G和S端为控制端，当U3无输出时，U1的D端和S端之间断开，+BB与+B之间断开，即+B输出仅由+BD输入提供。
当需要进行转电控制时，先在+BB和-B之间提供第二路电源供电，然后通过RXD和TXD之间向微处理器系统发送转电控制指令，指令采用串口差分线传输方式，适合远距离传输通信，微处理器系统发出的转电控制信号从ZDKZ端输出经限流电阻R2后连接到U4输入端，驱动U4常开端S和S1之间导通，5V电源可通过R1驱动U3的输入端，使U3工作再驱动U1的D和S导通，使+BB对+B接通。此时即使断开+BD供电，+B仍能够保持由+BB提供，实现转电保持功能。
以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种远程控制转电保持电路，其特征在于，包括两路供电电源输入接口和一路供电电源输出接口+B，两路供电电源输入接口分别为第一路供电电源输入接口+BD、第二路供电电源输入接口+BB；所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接，所述第二路供电电源输入接口+BB和供电电源输出接口+B之间设有远程转电控制电路；
所述远程转电控制电路依次设置有具有串行接口的微处理器系统模块M1，与微处理器系统模块M1连接以接收微处理器系统模块M1控制指令的固态继电器U4，与固态继电器U4连接的光电隔离MOS管驱动器件U3以及通过光电隔离MOS管驱动器件U3驱动控制的MOS管U1，还包括DC-DC转换模块U2，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压。
2.如权利要求1所述的一种远程控制转电保持电路，其特征在于，所述第一路供电电源输入接口+BD和供电电源输出接口+B连接具体为第一路供电电源输入接口+BD通过二极管D1连接到供电电源输出接口+B作为第一路供电输出。
3.如权利要求1所述的一种远程控制转电保持电路，其特征在于，所述远程转电控制电路具体为：微处理器系统模块M1的串行接口RXD、TXD连接到远程控制器，微处理器系统模块M1的任一输出接口通过限流电阻R2连接到固态继电器U4的正向输入端A，固态继电器U4的负向输入端K连接到地，固态继电器U4的常开端S1连接到地、常开端S连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输入端，光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输出端连接到MOS管U1的控制端S端、光电隔离MOS管驱动器件U3的负向输出端连接到MOS管U1的控制端G端以驱动MOS管U1的D端和S端之间导通，所述MOS管U1的控制端S端连接到供电电源输出接口+B作为第二路供电输出。
4.如权利要求1所述的一种远程控制转电保持电路，其特征在于，所述DC-DC转换模块U2分别与微处理器系统模块M1、光电隔离MOS管驱动器件U3连接以提供器件工作电压具体为:供电电源输出接口+B和共用负极-B分别与DC-DC转换模块U2的输入端VIN+和VIN-连接，通过DC-DC转换模块U2转换提供5V电源输出，输出端VO+连接到微处理器系统模块M1的VCC端以提供微处理器系统模块M1 5V电源工作、通过限流电阻R1连接到光电隔离MOS管驱动器件U3的正向输入端以提供工作电压，输出端VO-连接到地。
5.如权利要求1所述的一种远程控制转电保持电路，其特征在于，所述光电隔离MOS管驱动器件U3型号为VOM1271T。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111049254A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-21 | 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 | 一种由优先电源控制的双路供电自动切换电路 |
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