[发明专利]一种基于MCU的软启动模块及电子设备

说明书

本发明公开了一种基于MCU的软启动模块及电子设备，包括限流分档模块和MCU控制模块；限流分档模块包括多条限流支路，限流分档模块通过连通不同的限流支路实现不同程度的限流，MCU控制模块产生控制信号并发送至限流分档模块，限流分档模块根据控制信号连通不同的限流支路，本发明中，限流分档模块通过控制多条限流支路的连通实现多档限流，显著提高了启动电流的抑制效果。

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种基于MCU的软启动模块及电子设备。

背景技术

煤炭是我国生产发展不可或缺的重要能源之一，我国煤炭生产和消费水平居世界前列，并且在一次性能源生成和消费中占的比重最大，达到六成左右。目前，煤炭依然作为主要能源在生产中使用。然而，矿山开采条件非常恶劣，煤矿井下存在易燃、易爆气体、液体、粉尘，稍有不慎就会发生爆炸事故，是事故频发的高风险行业。当煤矿井下电气设备发生开路或短路这类电气故障时，即使微小的能量也能引起易燃、易爆气体发生爆炸，严重影响了生产、生活，并且有可能造成重大的事故和损失。为了安全起见，煤炭、石油、天然气等易燃、易爆等危险场所使用的电气设备必须采取一些保护措施。据有关资料表明，出现故障的电路中约有70％是由供电电源造成的。由此可见，提高矿井下本质安全(本安)电源的质量具有重要意义。

本质安全(本安)系统中一台本安电源通常给一台设备或多台设备供电，启动电流会叠加，这种情况在本质安全电路中是特别常见的，由于本安电源有最大输出电流限制，若用电设备启动电流过大超出本安电源的输出上限，将触发本安电源的过流保护动作造成启动失败，特别是多台设备同时启动电流叠加的情况下，影响更为严重。目前的软启动是采用NTC(负温度系数温敏电阻)、压控软启动电路实现的。NTC有电流抑制效果有限、稳定工作后存在压降等问题；压控软启动电流具有不错的启动电流抑制效果，但启动电流仍比较大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种，其目的在于基于MCU的程控欠压、过流、短路保护的软启动装置，明显提高了启动电流的抑制效果。

第一方面，一种基于MCU的软启动模块，包括限流分档模块和MCU控制模块；所述限流分档模块包括N条限流支路，所述限流分档模块通过连通不同的限流支路实现不同程度的限流，其中，N为大于或等于2的自然数；所述MCU控制模块产生控制信号并发送至所述限流分档模块，所述限流分档模块根据控制信号连通不同的限流支路。本发明中，限流分档模块通过控制多条限流支路的连通实现多档限流，提高了电流抑制效果。

优选地，所述MCU控制模块产生控制信号并发送至所述限流分档模块，限流分档模块根据所述控制信号连通不同的限流支路包括以下步骤：MCU控制模块发送第一连通信号至限流分档模块，所述限流分档模块根据第一连通信号连通第一限流支路；经过第一预设延迟时间后，MCU控制模块发送第二连通信号至限流分档模块，所述限流分档模块根据第二连通信号连通第二限流支路；依次进行，经过第N-1预设延迟时间后，MCU控制模块发送第N连通信号至限流分档模块，所述限流分档模块根据第N连通信号连通第N限流支路。

优选地，所述MCU控制模块产生控制信号并发送至所述限流分档模块之前，还包括电流错峰控制步骤，所述电流错峰控制步骤包括：MCU控制模块产生一个预设范围内的随机数，所述MCU控制模块根据所述随机数生成对应的延迟时间。

优选地，还包括电流检测模块，电流检测模块用于检测线路上的电流信号；

当第一限流支路处于连通状态的情况下，电流检测模块发送第一电流信号至MCU控制模块；所述MCU控制模块判断所述电流信号是否大于第一预设电流阈值，若是，MCU控制模块发送短路保护中断信号至限流分档模块，限流分档模块根据短路保护中断信号永久断开所有限流支路。

优选地，还包括电压检测模块，电压检测模块用于检测线路上的电压信号；所述MCU控制模块产生控制信号并发送至所述限流分档模块之前，还包括初始化步骤，所述初始化步骤包括：