[实用新型]一种电压自适应的直流低电压脱扣控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子产品领域，特别是涉及一种电压自适应的直流低电压脱离控制器。

背景技术

随着通讯、电力事业的发展，直流大功率开关电源系统技术发展迅速，与其相应的外围电路技术也变化较大，特别是一些保护电路。低电压脱离控制器(Low Voltage Disconnect，LVD)是通讯电源系统与电力系统的关键部件，当系统交流电源或整流器异常而使用蓄电池直流供电时，用于防止蓄电池或蓄电池组过放电。电源监控器(Power SystemMonitor，PSM)监测蓄电池的输出电压，并向LVD发脱扣(disconnect)信号或吸合(reconnect)信号。LVD通过控制继电器的释放或吸合，断开或连接蓄电池的放电回路。低电压脱离控制器有效防止了蓄电池的过放电，延长了蓄电池的使用寿命，保护了蓄电池。传统LVD完全由硬件电子电路实现，由于继电器的驱动一般由开关电信号控制，在特定供电电压下，只能控制相应额定电压的继电器。在测试及使用不同供电电源或继电器的场合时，则需要更换不同LVD以适应环境参数的变化。

目前，国外对LVD的研究主要集中在如何简化电路、提高稳定性以及降功耗等问题上，对LVD的自适应性还没有相关报道。传统的以硬件电子电路为核心的LVD难以实现自动跟踪以及自动适应外界环境参数的变化。分析当前LVD产品仍然存在一些不足，主要问题是：

1.产品通用型差，目前常见直流电压类型主要有48v、24v、12v，不同的电压类型用不同规格的LVD，给维护、投运、调试带来不便；

2.与国产直流接触器无法配套，国外的直流接触器成本高，系统成本降不下来；

3.对各种工况参数处理简单，系统的稳定性与可靠性不高，缺少智能处理能力；

4.LVD电路复杂、元器件多，生产、调试效率低，可靠性低；

5.RC震荡电路在温度变化下，会造成系统的工作频率漂移，脱扣电压精度不高。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种电压自适应的直流低电压脱离控制器。

本实用新型包括单片机、通讯接口、PWM驱动电路、电源电路、控制方式切换电路、LED驱动电路。单片机分别与通讯接口、工况采集电路、PWM驱动电路、电源电路、控制方式切换电路、LED驱动电路相接。

所述的通讯接口包括RJ45主插口、RJ45从插口、信号输入输出光电隔离和转换电路，用于和电源监控器以及从控制器之间的通信。RJ45主插口与电源监控器或主LVD连接，RJ45从插口与从LVD连接(可选)。所述的工况采集电路包括分压电阻和短路器，完成工作电压信号的检测、分压并输入单片机，主、从LVD和电源监控器类型的配置信号输入单片机。所述的PWM驱动电路将单片机接口输出一定占空比的脉冲，经放大电路放大后接到继电器线圈的一端(另一端接工作电压)，从而线圈上形成相应压差，使继电器吸合或脱扣。

单片机采用PIC16F73芯片，它是一种高性能RISC CPU，具有可接收12个中断源的中断系统，8级硬件堆栈，具有8位和16位定时器/计数器，二个PWM模式通道，8位A/D转换器，同步串行口，通用同步异步接收转换器，8位外部可读、写和片选控制的并行口等。单片机通过A/D转换可以监测系统工作电压，判断系统工作在24V系统或48V系统等，输出占空比随时可调的PWM脉冲，使LVD能适应不同电源系统中，并且可以驱动多种额定电压的继电器；在单片机中根据输入线圈电压，采用模糊控制算法闭环控制，稳定了继电器线圈电压，保护了继电器，使系统的供电电压可在线性范围内变化。单片机通过通讯接口与监控器或主从LVD进行通信，完成控制方式切换电路信号输入判断、LED驱动电路的控制等功能。PWM驱动电路、电源电路、控制方式切换电路、LED驱动电路采用成熟技术。