[发明专利]一种用于海面漂浮设备中的电源稳定通断控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋探测领域，具体的说涉及该领域的一种用于海面漂浮设备中的电源稳定通断控制电路及控制方法。

背景技术

随着经济和社会的发展，海洋变得越来越重要，要开发利用海洋，首先要了解海洋，需要对海洋进行各种探测。一部分探测设备本身就需要漂浮在海面上工作，例如各种小型监测浮标、指示浮标；另外，布放在海底或海水不同深度的探测设备，也往往需要在其漂浮到海面上时再利用与之连接的信标等装置辅助回收。无论是浮标还是信标，其内部能源多为蓄电池。

由于海面波浪起伏不定，上述的海面漂浮设备在工作过程中不可避免的存在晃动；而在运输和存储的过程中，并不需要海面漂浮设备工作，最好能断掉设备的电源，以节省电能。但海面漂浮设备为满足防水要求均为密封结构，无法像陆上设备一样通过直接插拔电缆或拨动开关等方式实现设备的上下电。

因此，如何能够做到既保证海面漂浮设备不受波浪晃动的影响稳定上电，又可以实现在需要的时候方便断电，是设备设计者必须要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种用于海面漂浮设备中的电源稳定通断控制电路及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于海面漂浮设备中的电源稳定通断控制电路，该电路包括开关单元，所述开关单元的输入端与电源相连接，输出端与稳压变换电路的输入端相连接，稳压变换电路的输出端与微控制器及设备其它用电单元相连接；该开关单元由相互并联的重力开关和电子开关组成，微控制器通过检测电路检测重力开关的通断、通过驱动电路控制电子开关的通断。

在一个优选的实施例中，所述的重力开关为水银开关，并且在设备上下正置时导通、上下倒置时断开。

在一个优选的实施例中，所述的重力开关为内含空腔的机械开关，在机械开关的一侧空腔底部设置金属片，空腔内放入金属球；在设备上下正置时金属球与金属片相接触，重力开关导通、在设备上下倒置时金属球与金属片不相接触，重力开关断开。

在一个优选的实施例中，所述重力开关的输出端与稳压变换电路的输入端之间还正向连接有二极管。

在一个优选的实施例中，所述的检测电路为电阻分压电路、稳压电路或者专用集成电路。

在一个优选的实施例中，所述的驱动电路为晶体三极管电路、场效应管电路或者是集成于微控制器上的上述电路。

在一个优选的实施例中，所述的微控制器为内含计时单元的单片机、FPGA或者DSP；微控制器通过AD采样端获得检测电路的高低电平信号、通过I/O端口向驱动电路输出高低电平信号。

在一个优选的实施例中，所述的电子开关为场效应管。

一种用于海面漂浮设备中的电源稳定通断控制方法，使用上述的控制电路，包括如下控制逻辑：

（1）在设备上下倒置超过一定时间时，重力开关和电子开关均断开，此时设备电源断开；

（2）在设备上下正置时，重力开关导通，此时设备电源接通，微控制器上电并通过驱动电路控制电子开关导通，同时微控制器还通过检测电路检测重力开关的通断；

（3）如果微控制器通过检测电路检测到重力开关断开，则微控制器内部的计时单元开始计时，如果在一定时间内重力开关重新导通，则清空计时单元，此时电子开关一直保持导通，设备仍然稳定上电；如果在一定时间内重力开关没有重新导通，则微控制器通过驱动电路控制电子开关断开，此时设备电源断开。

在一个优选的实施例中，所述的一定时间为20秒；微控制器通过I/O端口向驱动电路输出高电平时电子开关导通、输出低电平时电子开关断开；微控制器通过AD采样端从检测电路获得高电平时表明重力开关导通、电压为0时表明重力开关断开。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的控制电路及控制方法，实现设备上下正置时通电，上下倒置超过一定时间时断电，不但可以方便的实现设备的通断电，而且不会因为增加额外的接口而破坏设备外壳的密封性。

重力开关与电子开关相并联，在重力开关导通时微控制器控制电子开关导通，如果重力开关断开后在一定时间内重新导通，在这种情况下电子开关始终保持导通状态，使设备电源持续接通，实现了控制电路的上电自锁，有效避免了因波浪摇晃颠簸使重力开关频繁断开而导致断电的情况，保证了设备的稳定工作。

本发明所公开的控制电路简单可靠，能够非常方便的添加到海面漂浮设备中，使用成本低，适合在各类中小型海洋探测设备中使用。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的控制电路的方框图；