[发明专利]一种冗余电源均流输出的自动控制系统

说明书

本发明公开了一种冗余电源均流输出的自动控制系统，包括：开关电源模块、冗余模块、步进电机模块及电子电路控制模块；系统运行时，先进行系统校准，拟合出功率曲线，再在测量模式，通过微控制单元MCU计算出各个开关电源均流输出需要达到的功率值，并将这些功率值转换为驱动力矩发送给各个驱动电机，驱动电机按照接收到的驱动力矩进行转动，从而带动螺丝刀头转动旋钮，进而改变各个开关电源的输出电压，最终达到各个开关电源均流输出。

技术领域

本发明属于冗余电源均流控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种冗余电源均流输出的自动控制系统。

背景技术

冗余电源最开始是用于服务器供电，因服务器需要长时间稳定工作，而突然掉电可能会引起服务器数据丢失，故采用多个电源形成冗余电源对服务器供电，当一个电源出现异常或停止工作时，会有其他电源对服务器进行供电，保证服务器能够一直处于供电状态。现如今，无论是计算机主板供电，还是大型自动控制系统供电，都会采用冗余电源结构进行供电，保障设备在运行过程中电源供电的稳定性。

如今冗余电源结构有很多种：冗余冷备份的方法为正常工作时由一个电源供电，供电电源出现故障时再切换电源。缺点在于切换时可能会出现电压豁口，从而导致系统停机；而并联均流以及热备份的方法都是多个电源同时供电，这样能在供电电源故障进行切换时保证另一个电源立即提供输出。但由于多个电源同时工作，每个电源都有输出功率，产生较大的成本。其次，在冗余结构中，只能保证总输出功率，无法确定以及调节各个电源的输出功率，导致电源工作状态差异，进而导致电源寿命减小。

现工业生产中所使用的冗余结构绝大多数为简单的并联结构，无法实现对单个电源输出的控制。而市面上现拥有的可自动控制的冗余模块结构复杂，价格昂贵，且需要重新组装冗余电源结构。

自动检测并控制冗余电源中各电源的输出功率难点在于，冗余结构电源会相互影响，无法在冗余结构中简单直接测出单电源输出，需要在总输出中提取单电源的输出功率，得到各电源输出功率，再通过开关电源自身的输出阈值进行功率分配，实现输出功率自动控制的目的。在对电源合理使用延长工作寿命以及冗余电源输出状态监控方面都有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冗余电源均流输出的自动控制系统，在不改变原有电源结构的基础上，通过增加外部装置来实现冗余电源非侵入式的自动控制。

为实现上述发明目的，本发明一种冗余电源均流输出的自动控制系统，其特征在于，包括：开关电源模块、冗余模块、步进电机模块及电子电路控制模块；

所述开关电源模块包含多个开关电源，由微控制单元MCU直接控制各个开关电源的断、开；开关电源的具体个数与步进电机、电机驱动芯片的个数相同；其中，每个开关电源均设置有插入螺丝刀头的电位器旋钮口；

所述冗余模块用于桥接开关电源模与电子电路控制模块；各个开关电源以并联方式接入至冗余模块，而冗余模块输出又反馈给电子电路控制模块的采集模块；

所述步进电机模块由多个步进电机组成，其中，在每个步进电机的电机转子处安装螺丝刀头，并通过电位器旋钮口插入至开关电源，利用螺丝刀头转动旋钮，从而改变电源输出电压；在步进电机的外壳处加装环形磁铁，以固定使螺丝刀头转动；

所述电子电路控制模块包括电机驱动芯片、模式选择及状态指示模块、电源模块、采集模块以及微控制单元MCU；

其中、模式选择及状态指示模块包含校准与测量两种模式，系统默认为校准模式，校准模式时，状态指示亮红色，而测量模式时，状态指示亮绿色；

电源模块为一块LDO芯片，通过LDO芯片将外接的高压直流电转换为低压直流电，从而为系统中各模块供电。

其中，电源纹波信号采集模块又包括交流耦合电路、滤波模块、放大模块和ADC；