提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，設(shè)置于主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)之間，包括依次連接的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元、邏輯控制中心單元、邏輯驅(qū)動控制單元、互鎖邏輯控制單元和驅(qū)動電路單元，所述驅(qū)動電路單元向受電設(shè)備傳送電信號，所述主供電系統(tǒng)、所述備份供電系統(tǒng)分別向所述邏輯控制中心單元、所述驅(qū)動電路單元傳送信號。本發(fā)明專利技術(shù)系統(tǒng)采用簡單的硬件電路，同時輪詢方式使主電源和備份電源在同等的條件下工作，冗余不會處于閑置狀態(tài)，同時又在不影響設(shè)備的任何功能的情況下，將電源的故障率降低一半。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及冗余電源設(shè)計技術(shù)，尤其涉及一種提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
針對目前市場上很多工業(yè)控制，生產(chǎn)流水線等實時控制，很多設(shè)備要求采用數(shù)據(jù)和電源都冗余備份設(shè)計的方式來保證設(shè)備的連續(xù)工作。在很多環(huán)境中，要求通過設(shè)備必須不間斷的工作，來實現(xiàn)設(shè)備的持續(xù)運行和網(wǎng)絡(luò)的不間斷。但是更多的時候冗余備份電路在正常態(tài)的情況下，冗余電路的資源都處于一種空閑狀態(tài)，有的甚至在設(shè)備的使用周期結(jié)束，備份電路都沒有使用過。一般的解決方式是采用UPS供電，或者是在設(shè)備中采用雙電源冗余設(shè)計。針對雙電源冗余設(shè)計的產(chǎn)品來說，冗余備份的電源在常規(guī)的情況下都處于閑置狀態(tài)，只有在少數(shù)情況下冗余電源才會發(fā)揮作用，造成資源的極大浪費。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述存在的問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種提高冗余電路使用效率的方法，采用輪詢的方式動態(tài)的來分配主電源和備份電源負(fù)載，這樣使得在提升備份電源的利用率的同時也降低了主電源的使用頻率，能夠有效地減少主電源的故障率。本專利技術(shù)的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，設(shè)置于主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)之間，其中，包括依次連接的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元、邏輯控制中心單元、邏輯驅(qū)動控制單元、互鎖邏輯控制單元和驅(qū)動電路單元，所述驅(qū)動電路單元向受電設(shè)備傳送電信號，所述主供電系統(tǒng)、所述備份供電系統(tǒng)分別向所述邏輯控制中心單元、所述驅(qū)動電路單元傳送信號。上述提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，其中，還包括聲光報警單元，所述聲光報警單元與所述邏輯控制中心單元連接。上述提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，其中，所述聲光報警單元采用一光耦隔離來驅(qū)動一繼電器實現(xiàn)對控制信號的開關(guān)來實現(xiàn)聲光信號的開通和斷開。上述提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元產(chǎn)生一個頻率為300KHz，占空比為50%的方波。上述提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，其中，所述邏輯控制中心單元包括依次連接的隔離電路、電源在位信號檢測電路、微處理器和切換信號輸出電路，還包括轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路和告警信號輸出電路，所述轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路輸出信號至所述微處理器，所述微處理器連接至所述告警信號輸出電路。上述提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元由單穩(wěn)態(tài)邏輯電路構(gòu)成。與已有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)能有效提高冗余電源的利用率，杜絕很多產(chǎn)品中的冗余電源產(chǎn)品，主電源使用頻率和負(fù)載過高，但是備份電源卻處于空閑狀態(tài)的現(xiàn)象。附圖說明圖1是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)的聲光報警單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)的邏輯控制中心單元的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖5是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)的互鎖邏輯控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)的驅(qū)動電路單元的功能示意圖。具體實施方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本專利技術(shù)提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)設(shè)置于主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)之間，主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)同時有效。系統(tǒng)包括依次連接的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元、邏輯控制中心單元、邏輯驅(qū)動控制單元、互鎖邏輯控制單元和驅(qū)動電路單元，驅(qū)動電路單元向受電設(shè)備傳送電信號，主供電系統(tǒng)、備份供電系統(tǒng)分別向邏輯控制中心單元、驅(qū)動電路單元傳送信號。另外，本系統(tǒng)還包括聲光報警單元，聲光報警單元與邏輯控制中心單元連接。在優(yōu)選實施例中，如圖2所示，聲光報警單元采用一光耦隔離來驅(qū)動一繼電器實現(xiàn)對控制信號的開關(guān)，因為告警的系統(tǒng)信號需要和外界的聲光信號做隔離來實現(xiàn)系統(tǒng)的安全性，因此采用光耦隔離來驅(qū)動繼電器實現(xiàn)對控制信號的開關(guān)來實現(xiàn)聲光信號的開通和斷開。可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元會產(chǎn)生一個頻率為300KHz，占空比為50%的方波輸送給邏輯控制中心單元，具體由單穩(wěn)態(tài)邏輯電路構(gòu)成，由圖3所示，可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元采用單穩(wěn)態(tài)邏輯芯片中RC的充放電時間來實現(xiàn)時鐘頻率的調(diào)整。如圖4所示，邏輯控制中心單元包括依次連接的隔離電路、電源在位信號檢測電路、微處理器和切換信號輸出電路，還包括轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路和告警信號輸出電路，轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路輸出信號至微處理器，微處理器連接至告警信號輸出電路。邏輯控制中心單元用隔離電路對高壓電路作用，通過電源在位信號檢測電路對電平的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)微處理器對高壓電路的在位檢測，微處理器用于檢測轉(zhuǎn)換時鐘是否在既定的工作范圍，根據(jù)切換時鐘的頻率來輸出電源切換控制信號。另外，微處理器根據(jù)電源的在位信號來判定兩路電源是否工作正常，如果不正常發(fā)出一個告警信號。邏輯控制中心單元同時監(jiān)控主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)兩路電源的輸出電壓以及輸出電流。當(dāng)電流超過額定電流或者電壓跌落到閾值以下時，邏輯驅(qū)動控制單元發(fā)出告警信號給聲光報警單元。聲光告警單元當(dāng)接收到來自邏輯控制中心單元的告警信號后，會產(chǎn)生一個驅(qū)動信號，驅(qū)動聲光設(shè)備發(fā)出告警。邏輯驅(qū)動控制單元接收到邏輯控制中心單元的控制信號后，實現(xiàn)弱信號到強(qiáng)信號增強(qiáng)的功能，以適應(yīng)后端大功率的器件的驅(qū)動。邏輯驅(qū)動控制單元信號最后是為了驅(qū)動快速關(guān)斷MOS管來實現(xiàn)電路的通斷，而MOS管的特性是開通的導(dǎo)通阻抗和驅(qū)動端的電壓成正比，為了增加MOS的導(dǎo)通效率，在驅(qū)動端通過一個緩沖電路來增加驅(qū)動端電壓。如圖5所示，互鎖邏輯控制單元為了防止主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)兩路電源同時上電而損壞電源和供電設(shè)備，產(chǎn)生一個互鎖邏輯控制信號，實現(xiàn)在主供電系統(tǒng)供電時，備份供電系統(tǒng)必須是斷開狀態(tài)，而在備份供電系統(tǒng)供電時，主供電系統(tǒng)必須為斷開狀態(tài)。經(jīng)過互鎖邏輯電路的輸出控制信號1和輸出控制信號2不會存在同時開或者關(guān)的狀態(tài)。驅(qū)動電路單元為開關(guān)電路，實現(xiàn)主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)與受電設(shè)備的電路通斷，功能示意如圖6所示，開關(guān)電路就是采用低阻抗的MOS并聯(lián)來實現(xiàn)大電流低阻抗的設(shè)計要求。本專利技術(shù)系統(tǒng)采用簡單的硬件電路，同時輪詢方式使主電源和備份電源在同等的條件下工作，冗余不會處于閑置狀態(tài)，同時又在不影響設(shè)備的任何功能的情況下，將電源的故障率降低一半。以上對本專利技術(shù)的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本專利技術(shù)并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本專利技術(shù)的范疇之中。因此，在不脫離本專利技術(shù)的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，設(shè)置于主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)之間，其特征在于，包括依次連接的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元、邏輯控制中心單元、邏輯驅(qū)動控制單元、互鎖邏輯控制單元和驅(qū)動電路單元，所述驅(qū)動電路單元向受電設(shè)備傳送電信號，所述主供電系統(tǒng)、所述備份供電系統(tǒng)分別向所述邏輯控制中心單元、所述驅(qū)動電路單元傳送信號。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種提高冗余電路使用效率的系統(tǒng)，設(shè)置于主供電系統(tǒng)和備份供電系統(tǒng)之間，其特征在于，包括依次連接的可調(diào)整時鐘產(chǎn)生邏輯單元、邏輯控制中心單元、邏輯驅(qū)動控制單元、互鎖邏輯控制單元和驅(qū)動電路單元，所述驅(qū)動電路單元向受電設(shè)備傳送電信號，所述主供電系統(tǒng)、所述備份供電系統(tǒng)分別向所述邏輯控制中心單元、所述驅(qū)動電路單元傳送信號；所述邏輯控制中心單元包括依次連接的隔離電路、電源在位信號檢測電路、微處理器和切換信號輸出電路，還包括轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路和告警信號輸出電路，所述轉(zhuǎn)換時鐘檢測電路輸出信號至所述微處理器，所述微處理器連接至所述告警信號輸出電路...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳奎，薛培培，
申請(專利權(quán))人：上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：