CN214958866U - 一种具备双can冗余智能大范围调节电源组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源组技术领域，具体地说，涉及一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组。其包括控制板、滤波电路、防干扰电路、可调节电源组和变压电路，可调节电源组通过变压电路向整个装置供电，控制板包括I系控制板与II系控制板，滤波电路包括差模电感与共模电感。本实用新型通过在输入端加入脉冲波器抑制干扰，使得外界用电设备免受干扰，也使得电源本身免受外界干扰，同时在每个电源模块的输入增加了LC滤波器，防止模块之间互相干扰，以达到电磁兼容的要求，通过设置的电源具有冗余热备份以及可以实现双CAN通信功能，电源可以实现输出电压大范围调节。

Description

一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组

技术领域

本实用新型涉及电源组技术领域，具体地说，涉及一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组。

背景技术

双CAN冗余智能大范围调节电源组件的生产、调试、检测过程中，需要向后级设备提供所需要的电压和功率，且输出可以大范围调节，调节范围为DC0.5V～72V，同时具备冗余热备份和双CAN通信功能。然而现有技术适应温度和复杂的供电环境能力差，而且模块与模块之间互相干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，包括控制板、滤波电路、防干扰电路、可调节电源组和变压电路，其特征在于：所述可调节电源组通过变压电路向整个装置供电，所述控制板包括I系控制板与II系控制板，所述滤波电路包括差模电感与共模电感。

作为本技术方案的进一步改进，所述I系控制板上设置有通讯总线，所述I系控制板包括CAN发送权、故障信号接收系统、CAN发送权和故障信号发送系统，所述I系控制板一侧设置有II系控制板,所述II系控制板与I系控制板相对应连接，所述I系控制板与II系控制板内均设置有CAN总线，所述CAN总线与系统相互连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述共模电感包括输入端与输出端，所述输入端连接有电容器C1、C2和C3，所述C1、C2与C3并联在一起，所述输出端连接有电容器C4、C5和C6，所述C4、C5与C6并联在一起。

作为本技术方案的进一步改进，所述差模电感两端设置有共模电感L1与共模电感L2，所述共模电感L1的一端连接有变压电路，所述变压电路的电流从共模电感L1进入，流向差模电感，最后从共模电感L2流出。

作为本技术方案的进一步改进，所述防干扰电路中设置有两个抗干扰元件IL1与IL2，所述IL1与IL2串联在一起，所述防干扰电路中设置有电能转换装置，所述电能转换装置可以将直流电能转化为具有一定频率的交流电能。

作为本技术方案的进一步改进，所述可调节电源组设置有若干组开关，所述开关一端均连接有电阻。

作为本技术方案的进一步改进，所述变压电路设置有若干组变压器，所述变压器中设置有电容。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

该具备双CAN冗余智能大范围调节电源组中，通过设置的电源具有冗余热备份以及可以实现双CAN通信功能，电源可以实现输出电压大范围调节，控制板通过I系控制板与II系控制板的共同作用完成冗余切换，适应多种试验环境的双CAN冗余智能大范围调节电源，在输入端加入脉冲波器抑制干扰，使得外界用电设备免受干扰，也使得电源本身免受外界干扰，同时在每个电源模块的输入增加了LC滤波器，防止模块之间互相干扰，以达到电磁兼容的要求。

附图说明

图1为实施例1的整体模块框图图；

图2为实施例1的差模电路示意图；

图3为实施例1的共模电路示意图；

图4为实施例1的防干扰电路示意图；

图5为实施例1的电能转换电路示意图；

图6为实施例1的可调节电源电路示意图；

图7为实施例1的变压电路示意图。

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。

实施例1

请参阅图1-图6所示，本实施例提供一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，包括控制板、滤波电路、防干扰电路、可调节电源组和变压电路，其特征在于：可调节电源组通过变压电路向整个装置供电，控制板包括I系控制板与II系控制板，滤波电路包括差模电感与共模电感，在输入端加入脉冲波器抑制干扰，使得外界用电设备免受干扰，也使得电源本身免受外界干扰，同时在每个电源模块的输入增加了LC滤波器，防止模块之间互相干扰，以达到电磁兼容的要求。

本实施例中，I系控制板上设置有通讯总线，I系控制板包括CAN发送权、故障信号接收系统、CAN发送权和故障信号发送系统，I系控制板一侧设置有II系控制板,II系控制板与I系控制板相对应连接，I系控制板与II系控制板内均设置有CAN总线，CAN总线与系统相互连接，电源控制器由Ⅰ系和Ⅱ系两套电路组成(电源控制原理图见图3)，每套具有独立的输入输出和控制电路，两套输出通过二极管并联。电源控制器具有Ⅰ系和Ⅱ系两套控制板，两套控制板之间通过总线通讯，同时通过I/O口作为备用发送状态。通讯内容包括：温度、输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和CAN发送权限等信息。I/O口发送故障和CAN发送权限两个状态。

上电后默认Ⅰ系输出并拥有CAN总线发送权限，Ⅰ系和Ⅱ系电路都在运行中，因为Ⅱ系输出电压比Ⅰ系低0.5V，所以Ⅱ系处于空载热备份过程中。Ⅰ系和Ⅱ系电路都有各自的故障检测电路，一旦Ⅰ系出现故障，马上关闭Ⅰ系输出并将CAN总线发送权限交给Ⅱ系，Ⅱ系接替工作，Ⅱ系输出电压恢复正常值，并代表电源控制器与外部设备通讯(CAN总线发送权限)。

5分钟后，Ⅰ系尝试重新输出，并进行自检，如果自检正常，控制Ⅰ系输出电压比Ⅱ系低0.5V，Ⅰ系复活处于空载热备份过程中，反之如果自检依旧故障，会在5分钟后重新自检。当Ⅱ系也出现故障时，如果Ⅰ系复活处于空载热备份过程中，Ⅱ系将CAN总线发送权限交还给Ⅰ系，Ⅰ系接替工作，Ⅰ系输出电压恢复正常值，关闭Ⅱ系输出。

Ⅰ系和Ⅱ系都拥有3次复活权限，某一系故障后将输出能力和CAN总线发送权限交给处于热备份中的另一系，自己将于5分钟之后尝试重新输出，并进行自检，如果自检正常，就复活并处于热备份中，如果自检依旧故障，会在5分钟后重新尝试复活。每一次重新上电，都将重新具有3次复活权限，一旦复活权限用完，将不再尝试重新输出并自检，一直处于故障状态。

I/O口发送故障和CAN发送权限两个状态。当RS485通讯故障时，I/O口发送信号可以完成Ⅰ系和Ⅱ系冗余切换。故障和CAN发送权限两个都是电平信号，故障信号“高”表示正常，“低”表示故障，CAN发送权限信号“高”表示有权，“低”表示无权。当某一系自己无发送权，又无故障，同时对方(另一系)有发送权，却有故障，则该系夺得发送权，并将CAN发送权限信号置高电平。对方(另一系)收到该信号得知其已得到发送权且无故障，自己放弃发送权并关闭输出开始5分钟间隔的3次复活机制。至此Ⅰ系和Ⅱ系完成冗余切换。

具体的，共模电感包括输入端与输出端，输入端连接有电容器C1、C2和C3，C1、C2与C3并联在一起，输出端连接有电容器C4、C5和C6，C4、C5与C6并联在一起，具有多重防护功能。

进一步的，差模电感两端设置有共模电感L1与共模电感L2，共模电感L1的一端连接有变压电路，变压电路的电流从共模电感L1进入，流向差模电感，最后从共模电感L2流出，使得外界用电设备免受干扰。

具体的，防干扰电路中设置有两个抗干扰元件IL1与IL2，IL1与IL2串联在一起，防干扰电路中设置有电能转换装置，电能转换装置可以将直流电能转化为具有一定频率的交流电能，防止模块之间互相干扰，以达到电磁兼容的要求。

进一步的，可调节电源组设置有若干组开关，开关一端均连接有电阻，实现多层次调节。

具体的，变压电路设置有若干组变压器，可以将电源模块分别输出DC24V、DC0.5V～72V电流，实现宽范围可调电压需要软件部分和硬件部分的同时作用，软件部分的芯片IO口连接于电路的可调端。

本实施例的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组在具体使用时，控制板通过I系控制板与II系控制板的共同作用完成冗余切换，一旦Ⅰ系出现故障，马上关闭Ⅰ系输出并将CAN总线发送权限交给Ⅱ系，Ⅱ系接替工作，Ⅱ系输出电压恢复正常值，并代表电源控制器与外部设备通讯，防干扰电路中的电能转换装置可以将直流电能转化为具有一定频率的交流电能，防止模块之间互相干扰，以达到电磁兼容的要求，变压电路的电流从共模电感L1进入，流向差模电感，最后从共模电感L2流出，使得外界用电设备免受干扰。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，包括控制板、滤波电路、防干扰电路、电能转换电路、可调节电源组和变压电路，其特征在于：所述可调节电源组通过变压电路向整个装置供电，所述控制板包括I系控制板与II系控制板，所述滤波电路包括差模电感与共模电感。

2.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述I系控制板上设置有通讯总线，所述I系控制板包括CAN发送权、故障信号接收系统、CAN发送权和故障信号发送系统，所述I系控制板一侧设置有II系控制板,所述II系控制板与I系控制板相对应连接，所述I系控制板与II系控制板内均设置有CAN总线，所述CAN总线与调节系统相互连接。

3.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述共模电感包括输入端与输出端，所述输入端连接有电容器C1、C2和C3，所述C1、C2与C3并联在一起，所述输出端连接有电容器C4、C5和C6，所述C4、C5与C6并联在一起。

4.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述差模电感两端设置有共模电感L1与共模电感L2，所述共模电感L1的一端连接有变压电路，所述变压电路的电流从共模电感L1进入，流向差模电感，最后从共模电感L2流出。

5.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述防干扰电路中设置有两个抗干扰元件IL1与IL2，所述IL1与IL2串联在一起，所述防干扰电路中设置有电能转换装置，所述电能转换装置可以将直流电能转化为具有一定频率的交流电能。

6.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述可调节电源组设置有若干组开关，所述开关一端均连接有电阻。

7.根据权利要求1所述的具备双CAN冗余智能大范围调节电源组，其特征在于：所述变压电路设置有若干组变压器，所述变压器中设置有电容。

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