[实用新型]塔钟的智能电源系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种塔钟的智能电源系统，属于塔钟供电源技术领域。

背景技术

目前，塔钟中的母钟的供电部分使用AC/DC电源模块（开关电源或者变压器），将220V交流电转换成直流（12V 、5V或者3.3V）直接供给控制板或者控制卡，母钟本身不知道电源使用情况，比如输入电压的高低、母钟消耗的电流、功率等，因此无法给用户提供相应的告警提示，母钟也无法采取自身的纠错措施。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术中存在的不足，提供一种结构科学合理、母钟的电源部分可以向用户和其它模块提供输入电压的具体数值和输入整个母钟的实际消耗电流、功率等数值的智能电源系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

在母钟电源卡上加装一个单片机系统，此单片机系统可测量、计算出电压、电流和功耗，并通过串口上报这些信息给主控板CPU。

塔钟的智能电源系统，其特别之处在于AD/DC模块1的输入端与电压互感器9并联连接后经整流分压单元8再连接到单片机系统5的第一ADC模块7中，第一ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第一寄存器中；AD/DC模块1的输出端与分流器2串联连接后再连接到单片机系统5的第二ADC模块6中，第二ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第二寄存器中，单片机系统5通过读取寄存器即可推算出当前的输入电压值和电流值，并通过电压值和电流值计算出当前系统的功耗，单片机系统内的串口4同塔钟系统连接，通过串口输出这些信息给主控板CPU。

其电压的测量方法：通过小型电压互感器对输入的220V电压进行隔离，互感器输出端经由分压电阻、二极管整流构成的整流分压单元后连接到单片机系统的第一ADC模块中。第一ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的电压值寄存器中。单片机系统通过读取寄存器即可推算出当前的输入电压值。

电流的测量方法：系统的输入的220V电压经过AD/DC 模块转成5V电之后，串联一个分流器然后再输出给其他板卡。这样，分流器上的电压就随着系统的5V上的电流信号线性变化。分流器上的电压经过运算放大器构成的差分放大单元3放大一定的倍数后，连接到单片机系统的第二ADC模块中。第二ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第二寄存器中。单片机系统通过读取此寄存器即可推算出当前的输入这块电源板的输入电流。单片机系统通过电压和电流值就可以计算出当前系统的功耗。

本实用新型的有益效果：结构设置科学合理，通过给母钟电源板上增加电压、电流采集电路和独立的单片机系统继而实现电源板的智能化，电源板能输出当前的输入电压、电流和系统功耗。这些数据可以为系统的故障分析提供一定的量化数据，也能在系统可能出现电源故障时提供预警信息。

附图说明:

图1:本实用新型系统组成框图。

图中：1、AD/DC模块，2、分流器，3、差分放大单元，4、串口，5、单片机系统，6、第二ADC模块，7、第一ADC模块，8、整流分压单元，9、电压互感器。

具体实施方式：

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成进行进一步说明。

本实施例的塔钟的智能电源系统， AD/DC模块1的输入端与电压互感器9并联连接后经整流分压单元8再连接到单片机系统5的第一ADC模块7中，第一ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第一寄存器中；AD/DC模块1的输出端与分流器2串联连接后再连接到单片机系统5的第二ADC模块6中，第二ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第二寄存器中，单片机系统5通过读取寄存器即可推算出当前的输入电压值和电流值，并通过电压值和电流值计算出当前系统的功耗，单片机系统内的串口4同塔钟系统连接，通过串口输出这些信息给主控板CPU。

其电压的测量方法：通过小型电压互感器对输入的220V电压进行隔离，互感器输出端经由分压电阻、二极管整流构成的整流分压单元后连接到单片机系统的第一ADC模块中。第一ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的电压值寄存器中。单片机系统通过读取寄存器即可推算出当前的输入电压值。

电流的测量方法：系统的输入的220V电压经过AD/DC 模块转成5V电之后，串联一个分流器然后再输出给其他板卡。这样，分流器上的电压就随着系统的5V上的电流信号线性变化。分流器上的电压经过运算放大器构成的差分放大单元3放大一定的倍数后，连接到单片机系统的第二ADC模块中。第二ADC模块处理单元将电压值转换为数字量存入单片机系统的第二寄存器中。单片机系统通过读取此寄存器即可推算出当前的输入这块电源板的输入电流。单片机系统通过电压和电流值就可以计算出当前系统的功耗。