CN211557146U - 一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，包括岸站、主接驳盒和次接驳盒，主接驳盒内设有高压直流电源模块和IVB控制输出模块，岸站的输出端连接于高压直流电源模块的输入端，高压直流电源模块的输出端连接于IVB控制输出模块输入端，IVB控制输出模块的输出端连接于次接驳盒。本用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，能够在输出负载频繁变化下，保证多个次接驳盒长时间正常工作，并且在次接驳盒出现故障时，有足够的措施保障主接驳盒不受干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动包装机技术领域，具体为一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块。
背景技术
海底观测网主接驳盒内部都会有中压输出控制模块，用于给次接驳盒提供可靠稳定工作的电源。但是当前主流的主接驳盒内，对中压输出只是进行了输入输出功率检查，环境参数的监控等。一旦次接驳盒出现输出欠压，过压，过流等情况，则执行的是保护性切断操作，很少有调整性操作。这样往往不能够在线恢复，或者期待负载正常后，进行重启尝试。这样就不能保证次接驳盒能够连续正常工作了。并且当主接驳盒接多个次接驳盒的时候，由于单个接驳盒放置的位置，长度存在差异，次接驳盒所接的设备种类各异，因此次接驳盒的负载也是各不相同，当主接驳盒驱动多个次接驳盒的时候，所面临的负载配置问题也需要纳入考虑。
当前主流的主接驳盒内，对中压输出只是进行了输入输出功率检查，环境参数的监控等。一旦次接驳盒出现输出欠压，过压，过流等情况，则执行的是保护性切断操作，很少有调整性操作。这样往往不能够在线恢复，或者期待负载正常后，进行重启尝试。这样就不能保证次接驳盒能够连续正常工作了。并且当主接驳盒接多个次接驳盒的时候，由于单个接驳盒放置的位置，长度存在差异，次接驳盒所接的设备种类各异，因此次接驳盒的负载也是各不相同，当主接驳盒驱动多个次接驳盒的时候，当单个次接驳盒瞬间吸入电流较大，如果没有合理的负载均衡配置，则其他次接驳盒会受到影响而亏电。
同时针对次接驳的上电方式也鲜有纳入考虑的，在上电的一瞬间，次接驳盒作为容性负载，会吸入大量的电流，如果在主接驳盒输出端没有做好限制，极有可能损坏主接驳盒输出端元器件，造成设备故障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，能够在输出负载频繁变化下，保证多个次接驳盒长时间正常工作，并且在次接驳盒出现故障时，有足够的措施保障主接驳盒不受干扰，可以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，包括岸站、主接驳盒和次接驳盒，所述主接驳盒2内设有高压直流电源模块和IVB控制输出模块，所述岸站的输出端连接于高压直流电源模块的输入端，所述高压直流电源模块的输出端连接于IVB控制输出模块输入端，所述IVB控制输出模块的输出端连接于次接驳盒的输入端；所述IVB控制输出模块还包括微控制器、开关S1、开关S2、电压传感器V_Sensor 1、电压传感器V_Sensor 2、电流传感器I_Sensor 1、滤波电容C1、滤波电容C2、MOSFET管Q1、脉宽调变发生器V1、电阻R1、稳压二极管D1、稳压二极管D2和电感L1。
优选的，所述开关S1连接于电压传感器V_Sensor 1，电压传感器V_Sensor1分别连接于滤波电容C1与MOSFET管Q1的漏极，所述MOSFET管Q1的栅极连接于微控制器，MOSFET管Q1的源极分别连接于稳压二极管D1与电流传感器I_Sensor 1。
优选的，所述电流传感器I_Sensor 1分别连接于微控制器与电感L1，所述电感L1分别连接于滤波电容C2与电压传感器V_Sensor 2，所述电压传感器V_Sensor 2连接于开关S2。
优选的，所述微控制器分别连接于开关S1、开关S2以及MOSFET管Q1的源极电路接口。
优选的，所述脉宽调变发生器V1、电阻R1以及稳压二极管D1的两极分别连接于MOSFET管Q1的栅极、源极电路接口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，能够在输出负载频繁变化下，保证多个次接驳盒长时间正常工作，并且在次接驳盒出现故障时，有足够的措施保障主接驳盒不受干扰；其次，用于主接驳盒内部给次接驳盒的IVB控制输出模块，能够动态适应单个次接驳盒动态负载变化，提供稳定供电，而对于多个次接驳盒，能够合理分配输出电流，做到相互独立；因IVB控制输出模块独有的启动逻辑，也保证了次接驳盒能够平稳上电，不会影响到主接驳盒的正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的主接驳盒和次接驳盒连接图；
图2为本实用新型的IVB控制输出模块电路图。
图中：1、岸站；2、主接驳盒；21、高压直流电源模块；22、IVB控制输出模块；221、微控制器；3、次接驳盒。
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做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。
请参阅图1-2，一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，包括岸站1、主接驳盒2和次接驳盒3，主接驳盒2内设有高压直流电源模块21和IVB控制输出模块22，岸站1的输出端连接于高压直流电源模块21的输入端，高压直流电源模块21的输出端连接于IVB控制输出模块22输入端，IVB控制输出模块22的输出端连接于次接驳盒3；当岸站将10KV输入到主接驳盒2的高压直流电源模块21后，经由高压直流电源模块21将10KV高压转换成400V中压，而400V中压再通过IVB控制输出模块22输出到各个次接驳盒3。
IVB控制输出模块22还包括微控制器221、开关S1、开关S2、电压传感器V_Sensor1、电压传感器V_Sensor 2、电流传感器I_Sensor 1、滤波电容C1、滤波电容C2、MOSFET管Q1、脉宽调变发生器V1、电阻R1、稳压二极管D1、稳压二极管D2和电感L1；其中，
开关S1连接于电压传感器V_Sensor 1，电压传感器V_Sensor 1分别连接于滤波电容C1与MOSFET管Q1的漏极，MOSFET管Q1的栅极连接于微控制器221，MOSFET管Q1的源极分别连接于稳压二极管D1与电流传感器I_Sensor 1；电流传感器I_Sensor 1分别连接于微控制器221与电感L1，电感L1分别连接于滤波电容C2与电压传感器V_Sensor 2，电压传感器V_Sensor 2连接于开关S2；微控制器221分别连接于开关S1、开关S2以及MOSFET管Q1的源极电路接口；脉宽调变发生器V1、电阻R1以及稳压二极管D1的两极分别连接于MOSFET管Q1的栅极、源极电路接口。
电路原理：当IVB控制输出模块22需要给次接驳盒3供电时，首先，微控制器221打开输出端开关S2，再打开输入端开关S1，此时，微控制器221通过电压传感器V_Sensor 1获得输入端电压，判断是否有过压或者欠压的情况出现，确认没有之后，开始控制脉宽调变发生器V1输出PWM来驱动MOSFET管Q1，同时通过电压传感器V_Sensor 2监控输出电压，使得输出电压按一定速率上升到额定输出电压，达到软启动的目的。
IVB控制输出模块22在正常供电的时候的工作方式如下：
通过输出电压传感器V_Sensor 2监控输出电压，及电流传感器I_Sensor 1监控输出电流，通过调节算法，根据负载，通过控制回路采用的比例积分微分算法使其平稳，并限制输出电流在限制最大输出范围内。
IVB控制输出模块22断开输出时，断开方法如下：
首先断开MOSFET管Q1，此时输出回路开始进行放电，监控输出电流I_Sensor 1直到输出电流为0，而后断开输入端开关S1，监控输出端电压小于安全值，断开输出端开关S2。
本用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，能够在输出负载频繁变化下，保证多个次接驳盒3长时间正常工作，并且在次接驳盒3出现故障时，有足够的措施保障主接驳盒2不受干扰；其次，用于主接驳盒2内部给次接驳盒3的IVB控制输出模块22，能够动态适应单个次接驳盒3动态负载变化，提供稳定供电，而对于多个次接驳盒3，能够合理分配输出电流，做到相互独立；因IVB控制输出模块22独有的启动逻辑，也保证了次接驳盒3能够平稳上电，不会影响到主接驳盒的正常工作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，包括岸站(1)、主接驳盒(2)和次接驳盒(3)，其特征在于：所述主接驳盒(2)内设有高压直流电源模块(21)和IVB控制输出模块(22)，所述岸站(1)的输出端连接于高压直流电源模块(21)的输入端，所述高压直流电源模块(21)的输出端连接于IVB控制输出模块(22)输入端，所述IVB控制输出模块(22)的输出端连接于次接驳盒(3)；所述IVB控制输出模块(22)还包括微控制器(221)、开关S1、开关S2、电压传感器V_Sensor 1、电压传感器V_Sensor2、电流传感器I_Sensor 1、滤波电容C1、滤波电容C2、MOSFET管Q1、脉宽调变发生器V1、电阻R1、稳压二极管D1、稳压二极管D2和电感L1。
2.根据权利要求1所述的一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，其特征在于：所述开关S1连接于电压传感器V_Sensor 1，电压传感器V_Sensor 1分别连接于滤波电容C1与MOSFET管Q1的漏极，所述MOSFET管Q1的栅极连接于微控制器(221)，MOSFET管Q1的源极分别连接于稳压二极管D1与电流传感器I_Sensor 1。
3.根据权利要求1所述的一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，其特征在于：所述电流传感器I_Sensor 1分别连接于微控制器(221)与电感L1，所述电感L1分别连接于滤波电容C2与电压传感器V_Sensor 2，所述电压传感器V_Sensor 2连接于开关S2。
4.根据权利要求1所述的一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，其特征在于：所述微控制器(221)分别连接于开关S1、开关S2以及MOSFET管Q1的源极电路接口。
5.根据权利要求1所述的一种用于海底观测网的直流中压隔离输出控制模块，其特征在于：所述脉宽调变发生器V1、电阻R1以及稳压二极管D1的两极分别连接于MOSFET管Q1的栅极、源极电路接口。
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