[发明专利]一种自动热备份系统

说明书

技术领域

本发明涉及电信号备份领域，尤其涉及一种自动热备份系统。

背景技术

备份在工程中的应用起着很重要的作用，如涉及宇航、深海的电源系统等项目时，安全、稳定、可靠等因素是首要确保的前提条件，启用备份是较好的处理方案。主份与备份在整个系统的工作方式大致分为两种：一种是主份、备份独立运作，这种运作方式称之为冷备份；另一种是主份、备份互锁运作，这种运作方式称之为热备份。

冷备份处理方法简单，但是有如下缺陷：

当冷备份方式应用于电源技术中，主份或备份需要独立承担系统的被控对象如电压、电流、功率等。众所周知，电源技术在中、大功率的应用场合非常普遍，但冷备份处理方式在中、大功率场合应用中有着显著的劣势。

首先，电力电子器件是电源技术应用中的主要器件，目前MOS管的运用最为常见。通常MOS管作为主份、备份模块的启动开关。大功率应用场合，主份、备份切换瞬间时， MOS管的寄生电容放电，在开通瞬间必然会产生很高的尖峰电流。主份、备份切换的次数越多，冲击电流对器件造成的损害越大，易将器件烧坏。

其次，在大电压、大电流应用场合，为了确保安全可靠性，对系统的磁性元件、储能元件等要求将增大，这将加大项目成本。同时，由于需要承受较大的热应力与电应力，系统的寿命将会受到影响。

热备份的一般实现方式：

热备份方式即主份与备份同时承担任务，存在互锁控制。一般做法是通过逻辑电路实现的。需将检测到的主备份工作状态通过逻辑电路判断主备份是否故障，同时根据该判断通过选择电路发送主份、备份模块控制器的参考变量。该种设计思想比较直观，但是较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动热备份系统，主份的参考变量与备份的参考变量之和是固定的，且主份和备份形成互锁关系，使整个系统的被控量趋向设定的期望值，反应灵敏，使用寿命长。

本发明的技术方案是一种自动热备份系统，包括：

主份取大电路，连接第二检测电路和第一误差放大器，用于接收被控量的基准值ref，接收第二检测电路发出的备份被控量x1，接收ref/2，通过运算取大后，向第一误差放大器发送主份被控量基准ref1；

第一误差放大器，连接所述主份取大电路、第一控制器以及第一反馈电路，用于接收所述主份取大电路发出的主份被控量基准ref1，接收第一反馈电路发出的被控对象信息，通过将所述主份被控量基准ref1与所述被控对象信息比较，得出误差，并将该误差放大，再发送到第一控制器中；

第一控制器，连接所述第一误差放大器、第一反馈电路和第一检测电路，用于将主份被控量基准ref1与被控对象信息的差值调节为0，得到主份被控量的实际输出值，并将主份被控量的实际输出值发送到第一检测电路；

第一反馈电路，连接所述第一误差放大器和所述第一控制器，用于向所述第一误差放大器发送被控对象信息；

备份取大电路，连接第一检测电路和第二误差放大器，用于接收被控量的基准值ref，接收第一检测电路发出的备份被控量x2，接收ref/2，通过运算取大后，向第二误差放大器发送备份被控量基准ref2；

第二误差放大器，连接所述备份取大电路、第二控制器以及第二反馈电路，用于接收所述备份取大电路发出的备份被控量基准ref2，接收第二反馈电路发出的被控对象信息，通过将所述备份被控量基准ref2与所述被控对象信息比较，得出误差，并将该误差放大，再发送到第二控制器中；

第二控制器，连接所述第二误差放大器、第二反馈电路和第二检测电路，用于将备份被控量基准ref2与被控对象信息的差值调节为0，得到备份被控量的实际输出值，并将备份被控量的实际输出值发送到第二检测电路；

第二反馈电路，连接所述第二误差放大器和所述第二控制器，用于向所述第二误差放大器发送被控对象信息；

所述第一控制器和所述第二控制器合并控制并输出被控量的实际输出值；

其中，所述被控量的基准值ref由系统设定，ref/2是ref通过分压电路或比例电路获得，所述被控对象为电流或电压。