[实用新型]一种电源冗余保护电路

说明书

本实用新型提供一种电源冗余保护电路，包括电源状态检测单元、电源开关控制单元、电源冗余保护单元、第一供电单元和第二供电单元；所述电源状态检测单元的输入端接入第一电源信号和第二电源信号，用于基于所述第一电源信号和所述第二电源信号输出电源状态检测信号；所述电源开关控制单元与所述电源状态检测单元相连，用于输出电源开关控制信号；所述电源冗余保护单元与所述电源开关控制单元相连，用于选择所述第一供电单元或所述第二供电单元供电。本实用新型利用较少的元器件实现了电源冗余保护功能；支持电源热插拔，实现了电源系统的高可用性和连续性；支持电源过压保护和欠压保护，保证了系统运行的稳定性和可靠性；实施方案简单，成本低。

技术领域

本实用新型涉及电源设计技术领域，特别是涉及一种电源冗余保护电路。

背景技术

在冗余热备控制系统中，整个PLC控制系统包括2套配置完全相同的PLC主机、电源和冗余处理模块，且2个控制器子单元使用相同的用户程序并行工作，其中一个控制器是主控制器，另一个是备用控制器。当主控制器出现故障时，系统会自动地切换到备用控制器，以实现PLC控制系统的稳定、可靠和连续运行。除了PLC主机需要冗余双机功能，电源也需要冗余保护，电源的冗余保护能够为实现PLC控制系统中电源的长时间稳定工作，以及高可靠自动化控制提供保障。现有的电源冗余保护方案利用检测模块检测电压输入端的状态信息，并将所述状态信息输出给监控模块；监控模块根据输入的状态信息控制开关模块中的开关闭合或断开；开关模块通过开关的闭合或断开控制电源分配模块分配的电源电压，以及电源模块的接通或断开，以此实现电源冗余功能。现有电源冗余保护方案实现过程复杂、实施难度大和成本高。

热插拔即带电插拔，指的是在不关闭系统电源的情况下，将模块、板卡插入或拔出系统而不影响系统的正常工作，从而提高了系统的可靠性、快速维修性、冗余性和对灾难的及时恢复能力等。对于大功率模块化电源系统而言，热插拔技术可在维持整个电源系统电压的情况下，更换发生故障的电源模块，并保证模块化电源系统中其他电源模块正常运作。现阶段，热插拔技术还不够完善，传统的热插拔操作依然会对系统中的电源系统中其它组成部分造成不良影响，从而降低整个电源系统的工作效果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电源冗余保护电路，用于解决现有电源冗余保护方案实现过程复杂、实施难度大和成本高的技术问题。相比于现有的电源冗余保护方法，本实用新型利用较少的元器件实现了需要靠ADC电压检测、CPU运算判断和CPU输出才能实现的电源冗余保护功能，且实施方案简单，成本低。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电源冗余保护电路，包括电源状态检测单元、电源开关控制单元、电源冗余保护单元、第一供电单元和第二供电单元；所述电源状态检测单元的输入端接入第一电源信号和第二电源信号，用于基于所述第一电源信号和所述第二电源信号输出电源状态检测信号；所述电源开关控制单元与所述电源状态检测单元相连，用于基于所述电源状态检测信号输出电源开关控制信号；所述电源冗余保护单元与所述电源开关控制单元相连，用于基于所述电源开关控制信号选择所述第一供电单元或所述第二供电单元供电，以实现电源冗余保护。本实用新型利用较少的元器件实现了需要靠ADC电压检测、CPU运算判断和CPU输出才能实现的电源冗余保护功能。

于本实用新型一实施例中，所述电源状态检测单元包括电压检测单元、参考电路单元和窗口比较器；

所述电压检测单元的输入端接入所述第一电源信号，用于基于所述第一电源信号确定电源过压保护和欠压保护的电压阈值；

所述参考电路单元的输入端接入所述第二电源信号，用于基于所述第二电源信号生成电源过压保护参考电压和欠压保护参考电压；

所述窗口比较器与所述电压检测单元和所述参考电路单元相连，通过比较所述过压保护参考电压和所述电压阈值的大小关系、所述欠压保护参考电压和所述电压阈值的大小关系输出电源状态检测信号；所述电源状态检测信号包括高电平信号和低电平信号。