多通道智能配電裝置的制造方法

【多通道智能配電裝置的制造方法專利摘要】 真地智能公開一種多通道智能配電裝置,由電源模塊、電壓收集電路、FPGA電路、阻隔通訊接口電路和多個功率操控模塊組成;電源模塊電路的輸入端與外部電源銜接,輸出端與裝置本體內部其他電路的電源輸入端銜接;電壓收集電路的輸入端與外部電源銜接,輸出端與FPGA電路的數據輸入端銜接;阻隔通訊接口電路的一端與外部總線相連,另一端與FPGA電路的通訊接口相連;每個功率操控模塊的電源輸入端與外部電源正極銜接,操控端與FPGA電路的一操控輸出端銜接,狀況反應端與FPGA電路的一數據收集口銜接,供電輸出端與一外部負載設備相連。真地智能具有硬件電路雜亂度低、可靠性高、并行處理才能強、對硬件的兼容性好、通用程度高及可擴展性強等長處。 【多通道智能配電裝置的制造方法專利說明】 多通道智能配電裝置 技術領域 真地智能涉及智能配電技術領域,具體涉及一種多通道智能配電裝置。 【多通道智能配電裝置的制造方法背景技術】 電源是現代化武器裝備運轉的基礎,而電源的分配與辦理則是武器裝備供配電體系中非常要害的一個環節。在國外,上世紀八十年代中期就提出了飛機不間斷供電的理念,并由此推動了智能配電技術的開展。實現武器裝備的不間斷供電,需求體系中的配電裝置具有作業狀況自檢測、用電設備作業狀況監測及毛病阻隔,對電源攪擾具有容錯等才能。由于武器體系用電設備數量多,因此對配電裝置的毛病并行處理才能的要求高。目前,國內配電裝置一般采用單處理器輪詢操控及多處理器獨立操控兩種智能操控方法來對多個用電設備進行狀況監測及智能操控;但前者不具有并行處理才能,在兩個以上用電設備一起出現短路等極端條件下不具有阻隔多個毛病的才能;而后者具有并行處理才能,但存在體系硬件組成雜亂、可靠性低一級明顯缺點。 【多通道智能配電裝置的制造方法內容】 真地智能所要解決的技術問題是單微處理器進行多通道配電管理方式不具備并行處理能力,而多微處理器存在系統硬件組成復雜和可靠性低等問題,提供一種多通道智能配電裝置。 為解決上述問題,真地智能是通過以下技術方案實現的: —種多通道智能配電裝置,包括裝置本體,所述裝置本體由電源模塊、電壓采集電路、FPGA電路、隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成;電源模塊電路的輸入端與外部電源連接,輸出端與裝置本體內部其他電路的電源輸入端連接;電壓采集電路的輸入端與外部電源連接,輸出端與FPGA電路的數據輸入端連接;隔離通信接口電路的一端與外部總線相連,另一端與FPGA電路的通信接口相連;每個功率控制模塊的電源輸入端與外部電源正極連接,控制端與FPGA電路的一控制輸出端連接,狀態反饋端與FPGA電路的一數據采集口連接,供電輸出端與一外部負載設備相連。 上述方案中,功率控制模塊由驅動電路、開關電路、電流傳感器、調理電路和A/D采樣電路組成;驅動電路的輸入端形成功率控制模塊的控制端,驅動電路的輸出端與開關電路的控制端連接;開關電路的輸入端形成功率控制模塊的電源輸入端;開關電路的輸出端形成功率控制模塊的供電輸出端;電流傳感器隔離感應供電輸出端電流,電流傳感器的輸出端連接調理電路的輸入端,調理電路的輸出端連接A/D采樣電路的輸入端,A/D采樣電路的輸出端形成功率控制模塊的狀態反饋端。 上述方案中,電源模塊由濾波器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、二極管D1、二極管D2和多路LDO組成;濾波器輸入端形成電源模塊的輸入端;濾波器的輸出端連接第一 DC/DC模塊和第二 DC/DC模塊的輸入端;第一 DC/DC模塊的輸出端正極與二極管Dl的正極相連,第二 DC/DC模塊的輸出端正極與二極管D2的正極相連;第一 DC/DC模塊的輸出端負極與第二DC/DC模塊的輸出端負極相連后,連接多路LDO的負端;二極管Dl的負極和二極管D2的負極相連后,連接多路LDO的輸入端;多路LDO的端出端形成電源模塊的輸出端。 上述方案中,隔離通信接口為CAN總線收發電路、RS422總線收發電路或RS485總線收發電路。 與現有技術相比,真地智能將多個功率控制模塊與FPGA電路結合來實現對武器系統的不同用電設備進行配電控制。多個功率控制模塊采用不同功率和/或不同種類的開關電路,實現小功率、中功率到大功率的配電應用,而FPGA具有的并行處理特點,能同時對多通道的供配電進行監測和保護,各通道可定制不同的反時限保護曲線,使得保護更加精準。因此真地智能用于型號配電管理,使得系統具有硬件電路復雜度低、可靠性高、并行處理能力強、對硬件的兼容性好、通用程度高及可擴展性強等優點。 【多通道智能配電裝置的制造方法附圖說明】 為一種多通道智能配電裝置的原理圖。為電源模塊的原理框圖。為功率控制模塊的原理框圖。 【多通道智能配電裝置的制造方法具體實施方式】 一種多通道智能配電裝置,如圖1所示,主要由電源模塊、電壓采集電路、FPGA電路、隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成。 電源模塊電路輸入端與外部電源相連;電源模塊輸出端與內部其他電路的電源輸入端相連,為內部電路提供電源。在真地智能優選實施例中,電源模塊,由圖2所示,由濾波器、第一 DC/DC模塊、第二 DC/DC模塊、二極管Dl、二極管D2、多路LDO (低壓差線性穩壓器)組成。濾波器輸入端與外部電源輸入端相連;濾波器的輸出端作為第一DC/DC模塊和第二DC/DC模塊的輸入端;第一 DC/DC模塊輸出端正極與二極管Dl正極相連;第二 DC/DC模塊輸出端正極與二極管D2正極相連;第一 DC/DC模塊輸出端負極與第二 DC/DC模塊負極相連并作為多路LDO負端;二極管Dl負極和二極管D2負極相連并作為多路LDO的輸入端;多路LDO端出端為內部電路供電。 電壓采集電路輸入端與外部電源相連,輸出端與FPGA電路數據輸入端相連,采集外部輸入電源的電壓給FPGA電路處理。 每個功率控制模塊的電源輸入端與外部電源正極連接,控制端與FPGA電路的一控制輸出端連接,狀態反饋端與FPGA電路的一數據采集口連接,供電輸出端與一外部負載設備相連。在真地智能優選實施例中,功率控制模塊,如圖3所示,由驅動電路、開關電路、電流傳感器、調理電路、A/D采樣電路組成。FPGA電路的控制輸出端作為驅動電路的控制輸入端,驅動電路的輸出端作為開關電路的控制端;開關電路的輸入端與電源輸入+端相連;開關電路的輸出端與供電輸出相連;電流傳感器隔離感應供電輸出端電流;電流傳感器輸出端作為調理電路輸入端;調理電路輸出端作為A/D采樣電路的輸入端;A/D采樣電路的輸出端與FPGA電路數據采集口相連。通過采用不同功率和/或不同種類的開關電路,實現小功率、中功率到大功率的配電應用。 隔離通信接口電路與FPGA電路的通信接口相連,實現外部總線與FPGA電路信號的隔離通信。在真地智能中,隔離通信接口可以為CAN總線收發電路、RS422總線收發電路或RS485總線收發電路。 FPGA電路完成通信管理、信息處理,通斷控制功能和過壓欠壓保護,過流保護功能,其內部所運行程序均為現有技術常用的程序。FPGA電路通過隔離總線接口電路接收上位機命令,控制相應通路的功率控制模塊的通斷,實時監測輸入電源的電壓,當滿足過壓欠壓條件時進行關斷;實時監測各個通道的電流信號,當某通斷當某通道或多個通道供電發生過流并滿足所在通道的過流保護條件時,FPGA輸出斷開相應供電通道的控制信號,使相應通道的功率控制模塊斷開,從而實現了智能配電保護,有效的保護了負載。FPGA對多通道供電的電流信號與電源電壓信號進行并行采集和處理,提高了多通道供電實時保護。用單個集成電路電路芯片實現了并行采集和處理,電路簡單,降低了成本,提高了可靠性,具有工作可靠性高、體積小重量輕等特點,可實現各配電系統的新型智能配電。 真地智能采用多個多個功率控制模塊與FPGA電路結合,實現了配電系統多通道配電的實時監測與并行保護。提高了多通道智能配電系統智能保護的實時性和精確性。由于采用FPGA可編輯邏輯器件,可根據實際負載選擇相應的保護曲線,配置相應的保護算法進行更新即可,提供了多通道智能配電的靈活性,具有良好的多負載系統匹配適應性能。 【主權項】 1.一種多通道智能配電裝置,包括一種裝置本體,其中:該裝置本體由一功率模塊、一電壓采集電路、一FPGA電路、一隔離通信接口電路和多個功率控制模塊組成;所述電源模塊電路的輸入端連接到所述外部電源,所述輸出端連接到所述器件本體內其他電路的輸入端;電壓采集電路的輸入端連接外部電源,輸出端連接FPGA電路的數據輸入端;隔離的通信接口電路一端與外部總線連接,另一端與FPGA電路的通信接口連接;每個功率控制模塊的電源輸入端連接到外部電源的正極,控制端與控制輸出端FPGA電路的狀態反饋端和數據采集端口的FPGA電路連接,電源的輸出連接到一個外部負載設備。 2。根據權利要求1的多通道智能配電裝置,其中功率控制模塊由驅動電路、開關電路、電流傳感器、調節電路和a /D采樣電路組成;驅動電路的輸入端形成電源??刂颇K的控制端,驅動電路的輸出端與開關電路的控制端連接;所述開關電路的輸入端構成所述功率控制模塊的功率輸入端;開關電路的輸出端構成電源控制模塊的電源輸出端;電流傳感器是孤立的感應電源輸出電流,電流傳感器的輸出端連接到調節電路的輸入端,輸出端調節電路的輸入端連接到A / D采樣電路、A / D采樣結束和輸出電路形成一個狀態反饋的功率控制模塊。根據權利要求1的多通道智能配電裝置,其中功率模塊包括濾波器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、二極管D1、二極管D2和多通道LDO。 濾波器的輸入端構成電源模塊的輸入端;濾波器的輸出端連接到第一DC/DC模塊和第二DC/DC模塊的輸入端;所述第一DC/DC模塊輸出的正端與所述二極管D1的正電極;連接所述第二DC/DC模塊輸出的正端,所述正端連接所述二極管D2的陽極;將第一DC/DC模塊輸出端的負極與第二DC/DC模塊輸出端的負極連接,并將多通道LDO的負極連接。將二極管D1的負端連接到二極管D2的負端后,將多通道LDO的輸入端連接;多通道LDO的輸出端構成電源模塊的輸出端。根據權利要求1的多通道智能功率分配裝置,其中隔離通信接口為CAN總線收發電路、RS422總線收發電路或RS485總線收發電路。

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