CN214707285U - 供电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种供电控制电路，包括：电源切换模块，电源切换模块用于连接多个受控电源；控制模块，控制模块与电源切换模块连接，用于控制电源切换模块选择目标受控电源进行供电，目标受控电源为多个受控电源中的一个；反接保护模块，反接保护模块的输入端用于连接外部电源，反接保护模块的输出端与控制模块连接。本实用新型通过设置通过控制模块发送不同的电源切换信号给电源切换模块，有效实现了可以在不断电的的情况下，对航测设备等外部设备的输入电源进行切换，并通过设置反接保护模块，在外部电源极性反接时，反接保护模块形成断路，从而有效保证电路在运行过程中不会受到反接损害。

Description

供电控制电路

技术领域

本实用新型涉及供电控制技术领域，特别是涉及一种供电控制电路。

背景技术

航测设备在航空拍照、地质测量、高压输电线路检测、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查等广阔的应用前景。

目前航测设备电源都是机载输入电源，每当开启设备前，需要等待机载电源电压稳定后才能开接通，同时，设备开启后，初始化也需要时间。为了节约时间，一般将设备提前使用地面电源进行供电开启设备，并进行初始化，初始化成功后，再将设备切换至机载电源供电。控制电路实现航测设备输入电源切换的过程中，如果操作不当，则会引起电路损坏。

因此，如何保护航测设备在进行电源切换的过程中不引起电路受损，是本领域的技术难题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种供电控制电路，在出现反接或者电源断开时，通过反接保护对电源和用电设备进行保护。

一种供电控制电路，包括：

电源切换模块，电源切换模块用于连接多个受控电源；

控制模块，控制模块与电源切换模块连接，用于控制电源切换模块选择目标受控电源进行供电，目标受控电源为多个受控电源中的一个；

反接保护模块，反接保护模块的输入端用于连接外部电源，反接保护模块的输出端与控制模块连接。

上述供电控制电路，通过控制模块控制电源切换模块选择不同的受控电源进行供电，可以满足航测设备等外部设备不同时刻的用电需求，另外，通过设置反接保护模块，在外部电源极性反接时，反接保护模块形成断路，从而有效保证电路在运行过程中不会受到反接损害。

在其中一个实施例中，控制模块包括：信号发生器，信号发生器用于生成并输出触发电信号；控制器，控制器的信号输入端对应接入触发电信号，且控制器用于根据触发电信号控制电源切换模块选择目标受控电源进行供电。

在一个实施例中，供电控制电路还包括：电压转换模块，电压转换模块串接在反接保护模块和控制模块之间。

在一个实施例中，电压转换模块的输出端与控制器的电源输入端连接。

在一个实施例中，信号发生器包括第一开关和第二开关；受控电源包括第一受控电源和第二受控电源KM5；控制器的信号输入端包括第一信号输入端和第二信号输入端；

第一开关的输出端与控制器的第一信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第一电信号给控制器，第一电信号用于触发控制器选择第一受控电源供电；

第二开关的输出端与控制器的第二信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第二电信号给控制器，第二电信号用于触发控制器选择第二受控电源KM5供电。

在一个实施例中，控制器为Arduino开发板。

在一个实施例中，电源切换模块包括：第一继电器，第一继电器串接在控制器的第一信号输出端和第一受控电源之间；第二继电器，第二继电器串接在控制器的第二信号输出端与第二受控电源KM5之间；控制器用于在接收到第一电信号时控制第一继电器闭合，且用于在接收到第二电信号时控制第二继电器闭合。

在一个实施例中，第一继电器与第二继电器均为高电平触发固态继电器。

在一个实施例中，反接保护模块包括：

第三继电器，第三继电器的第一端用于连接外部电源的正极；

二极管，二极管的第一端与继电器连接，二极管的第二端用于连接外部电源的负极，二极管的第二端还用于连接电压转换模块的第一输入端；

第三开关，第三开关的第一端用于连接外部电源的正极，第三开关的第二端连接电压转换模块的第二输入端。

在其中一个实施例中，二极管为分流二极管。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一个实施例中供电控制电路的结构示意图；

图2为另一个实施例中供电控制电路的结构示意图；

图3为一个实施例中供电控制电路的电路图；

图4为一个实施例中反接保护模块的电路示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

本实施例提供一种供电控制电路，如图1所示，包括：电源切换模块300，用于连接多个受控电源500；控制模块200，控制模块200与电源切换模块300 连接，用于控制电源切换模块300选择目标受控电源进行供电，目标受控电源为多个受控电源500中的一个；反接保护模块100，反接保护模块100的输入端用于连接外部电源，反接保护模块100的输出端与控制模块200连接。

其中，电源切换模块300用于在外部设备处于不同的工作状态时，实现在不断电的情况下对受控电源500进行切换，以确保设备的连续、可靠运行。电源切换模块300是指可以接收电信号并根据该电信号触发执行供电通路切换动作的模块。该电源切换模块300可以包括继电器触点接触开关、STS(Static Transfer Switch，静态开关)切换开关、ATS(Automatic transfer switching equipment，自动转换开关)自动转换开关等。受控电源500指对外部设备进行供电，并受到电源切换模块300控制的电源。受控电源500为多个，这里指的多个是指两个或两个以上。当外部设备处于不同的工作状态时，需要选择不同的受控电源500对其供电，被选择的电源则为目标受控电源。

具体的，在上述电路中，通过设置反接保护模块100，将其串接在外部电源和控制模块200之间，当外部电源正接时该反接保护模块100导通，外部电源向控制模块200供电，控制模块200根据外部设备当前的工作状态，即根据外部设备当前的供电需求，控制电源切换模块300选择目标受控电源对该外部设备进行供电，当外部设备的供电需求发生变化时，控制模块200控制电源切换模块300选择新的目标受控电源对该外部设备进行供电，实现多受控电源500 供电切换控制。当外部电源反接时，该反接保护模块100截止，外部电源无法向控制模块200供电，不会因电源反接导致后端的控制模块200及受控电源500 损坏，即有效保护控制模块200和受控电源500在外部电源反接时免遭损害。

在一个实施例中，如图2所示，上述供电控制电路还可以包括：电压转换模块400，电压转换模块400串接在反接保护模块100和控制模块200之间。其中，电压转换模块400可以为降压模块或升压模块。电压转换模块400用于将外部电源电压进行电压转化，输出能够满足控制模块200工作需求的电压。具体的，当电源正接时，反接保护模块100接通，外部电源输出电压至电压转换模块400，电压转化模块将经过反接保护模块100的外部电源电压进行转换，使得转换后的电压满足当前控制模块200的工作电压条件。例如，电压转换模块400可以为降压模块，该降压模块可以将外部24V直流电压转换为满足控制模块200工作需求的5V直流电压。

在一个实施例中，如图2所示，上述供电控制电路的控制模块200包括：信号发生器210，信号发生器210用于生成并输出触发电信号；控制器220，控制器220的信号输入端对应接入触发电信号，且控制器220用于根据触发电信号控制电源切换模块300选择目标受控电源进行供电。其中，信号发生器210 是指能够主动或被动生成触发控制器220执行控制电源切换模块300动作的装置，该信号发生器210可以包括电子触发器和/或触发开关等。控制器220是指具有信号处理和控制命令生成的功能模块，该控制器220可以包括单片机、微处理器和/或开发板等。触发电信号是指能够触发控制器220去控制电源切换模块300选择目标受控电源的信号，该触发电信号的形式可以根据实际应用电路的情况而变化，例如在其中一个实施例中，该触发电信号可以是电流信号、高电平信号或低电平信号等。具体的，信号发生器210在外部设备的工作状态发生变化或接收到外部的控制指令(例如开关触发指令或者上位机输入的计算机指令等)时，产生触发电信号，控制器220接收并对触发电信号进行处理分析，根据处理分析结果控制电源切换模块300的状态，使电源切换模块300选择符合外部设备当前工作状态的目标受控电源进行供电。

在一个实施例中，如图3所示，上述信号发生器210包括第一开关1和第二开关2；受控电源500包括第一受控电源KM4和第二受控电源KM5；控制器 220的信号输入端包括第一信号输入端和第二信号输入端；第一开关1的输出端与控制器220的第一信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第一电信号给控制器220，第一电信号用于触发控制器220选择第一受控电源KM4供电；第二开关2的输出端与控制器220的第二信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第二电信号给控制器220，第二电信号用于触发控制器220选择第二受控电源 KM5供电。其中，第一开关1和第二开关2均可以为触发控制开关。具体的，外部设备可以存在两种工作状态，当外部设备需要切换到第一工作状态时，第一开关1在外部控制指令的作用下闭合导通，从而产生第一电信号用于触发控制器220选择第一受控电源KM4供电。当外部设备需要切换到第二工作状态时，第二开关2在外部控制指令的作用下闭合导通，进而产生第二电信号触发控制器220选择第二受控电源KM5供电。

在一个实施例中，如图3所示，上述信号发生器210的第一开关1的输出端还与第一电阻R1连接，第二开关2的输入端还与第二电阻R2连接，其中，第一电阻R1和第二电阻R2均可以是固定电阻和/或可调电阻。具体的，第一电阻R1的输出端接地，当第一开关1触发闭合导通时，第一电阻R1直接接通降压模块，此时第一开关1电路产生第一信号，该第一信号是高电平信号，第一信号被控制器220的信号输入端接收，并触发控制器220选择第一受控电源KM4 供电。同样，第二开关2的输入端还与第二电阻R2连接，第二电阻R2的输出端接地。当第二开关2触发闭合导通时，第二电阻R2直接接通降压模块，此时第二开关2电路也会产生第二信号，该第二信号是高电平信号，第二信号被控制器220的信号输入端接收，并触发控制器220选择第二受控电源KM5供电。

在一个实施例KM4为地面电源，第二受控电源KM5为机载电源。其中，地面电源指对外部设备在地面时进行供电的电源，机载电源指对外部设备在飞行过程中进行供电的电源。具体的，外部设备可以为航测设备，航测设备由于其精密的性质，需要在电源电压稳定的条件下才能接通工作。在航测设备在执行空中作业前，为节约时间，使用稳定的地面电源对其进行供电以开启设备，并进行初始化。当需要进行空中作业时，通过控制器220和电源切换模块300 对受控电源500进行切换，在保证航测设备不断电的情况下将地面电源切换至机载电源。

在一个实施例中，如图3所示，电源切换模块300包括：第一继电器KA4，第一继电器KA4串接在控制器220的第一信号输出端和第一受控电源KM4之间；第二继电器KA5，第二继电器KA5串接在控制器220的第二信号输出端与第二受控电源KM5之间；控制器220用于在接收到第一电信号时控制第一继电器KA4闭合，且用于在接收到第二电信号时控制第二继电器KA5闭合。

其中，第一继电器KA4和第二继电器KA5均可以是电磁继电器和固态继电器等。为了更好的对本申请实施例提供的方案的实现过程进行描述，在此以第一继电器KA4与第二继电器KA5均为高电平触发固态继电器，电压转换模块 400为降压模块为例，进行说明，需要强调的是，此处举例并不对本申请实施例的实际保护范围造成限定。在控制器220输出第一电信号后，第一继电器KA4 闭合导通，第一受控电源KM4电路接通，并开始对航测设备供电。同样，第二继电器KA5的第二电源输入端与降压模块的输出端连接，用于接收降压模块进行电压转换后提供的工作供电，第二继电器KA5的第二信号输入端与控制器220 的第二输出端连接，第二继电器KA5的第二信号输出端与第二受控电源KM5 连接，在接收到控制器220输出的第二电信号后，第二继电器KA5闭合导通，第二受控电源KM5电路接通，并对航测设备供电。

在一个实施例中，上述控制电路的控制器220可以为Arduino开发板。 Arduino开发板用于对信号触发器的信号进行处理，并由此生成控制信号对电源切换模块300进行控制。具体的，Arduino开发板设置有多个电源和信号端口，分别设置有5V的电源输入端A、RST(reset，复位)复位输入端B、GND(Ground) 电源接地端C、第一信号输入端D1、第二信号输入端D2、第一信号输出端E1 和第二信号输出端E2。其中，5V的电源输入端A与降压模块的5V电源输出端连接，GND(Ground，接地)电源接地端B用于将开发板接地，第一信号输入端 D1与第一开关1电路连接，第二信号输入端D2与第二开关2电路连接，第一信号输出端E1与电源切换模块300的第一继电器连接，第二信号输出端E2与电源切换模块300的第二继电器连接。

在一个实施例中，如图4所示，反接保护模块100包括：第三继电器J1，第三继电器J1的第一端用于连接外部电源的正极；二极管D，二极管D的第一端与继电器J1连接，二极管D的第二端用于连接外部电源的负极，二极管D的第二端还用于连接电压转换模块400的第一输入端；第三开关3，第三开关3的第一端用于连接外部电源的正极，第三开关3的第二端连接电压转换模块400 的第二输入端。其中，第三继电器J1可以是电磁继电器、舌黄继电器和/或固体继电器等。具体的，反接保护模块100由一个反接保护电路组成，在该反接保护电路中，电压转化模块和控制模块200构成直流负载RL，第三继电器J1和二极管D构成反接保护组合。当输入电压极性未接错时，二极管D截止，此时第三继电器J1不工作，第三开关3闭合，接通直流负载RL的电源，使其工作；若正负极接错，此时二极管D导通，第三继电器J1工作，第三开关3断开，直流负载RL两端电压不工作，从而保护了直流负载RL不会因为电源极性接反而损坏。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种供电控制电路，其特征在于，包括：

电源切换模块，所述电源切换模块用于连接多个受控电源；

控制模块，所述控制模块与所述电源切换模块连接，用于控制所述电源切换模块选择目标受控电源进行供电，所述目标受控电源为所述多个受控电源中的一个；

反接保护模块，所述反接保护模块的输入端用于连接外部电源，所述反接保护模块的输出端与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：

信号发生器，所述信号发生器用于生成并输出触发电信号；

控制器，所述控制器的信号输入端对应接入所述触发电信号，且所述控制器用于根据所述触发电信号控制所述电源切换模块选择所述目标受控电源进行供电。

3.根据权利要求2所述的供电控制电路，其特征在于，还包括：

电压转换模块，所述电压转换模块串接在所述反接保护模块和所述控制模块之间。

4.根据权利要求3所述的供电控制电路，其特征在于，所述电压转换模块的输出端与所述控制器的电源输入端连接。

5.根据权利要求4所述的供电控制电路，其特征在于，所述信号发生器包括第一开关和第二开关；所述受控电源包括第一受控电源和第二受控电源；所述控制器的信号输入端包括第一信号输入端和第二信号输入端；

所述第一开关的输出端与所述控制器的所述第一信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第一电信号给所述控制器，所述第一电信号用于触发所述控制器选择所述第一受控电源供电；

所述第二开关的输出端与所述控制器的所述第二信号输入端连接，用于在闭合状态下输出第二电信号给所述控制器，所述第二电信号用于触发所述控制器选择所述第二受控电源供电。

6.根据权利要求5所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制器为Arduino开发板。

7.根据权利要求5-6中任一项所述的供电控制电路，其特征在于，所述电源切换模块包括：

第一继电器，所述第一继电器串接在所述控制器的第一信号输出端和所述第一受控电源之间；

第二继电器，所述第二继电器串接在所述控制器的第二信号输出端与所述第二受控电源之间；

所述控制器用于在接收到所述第一电信号时控制所述第一继电器闭合，且用于在接收到所述第二电信号时控制所述第二继电器闭合。

8.根据权利要求7所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一继电器与所述第二继电器均为高电平触发固态继电器。

9.根据权利要求3所述的供电控制电路，其特征在于，所述反接保护模块包括：

第三继电器，所述第三继电器的第一端用于连接所述外部电源的正极；

二极管，所述二极管的第一端与所述继电器连接，所述二极管的第二端用于连接所述外部电源的负极，所述二极管的第二端还用于连接所述电压转换模块的第一输入端；

第三开关，所述第三开关的第一端用于连接外部电源的正极，所述第三开关的第二端连接所述电压转换模块的第二输入端。

10.根据权利要求9所述的供电控制电路，其特征在于，所述二极管为分流二极管。

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