[发明专利]实时状态监控与过压保护控制装置

摘要

本发明提供一种实时状态监控与过压保护控制装置，该装置通过对电源及信号的电位进行实时监控，从而预防短路故障的发生，装置包括状态监控模块A智能保护模块B和过压保护模块C，其中，状态监控模块A负责实时侦测监控点的电位状态；状态监控模块A是由比较器U1、电阻R1、R2、R3电容C1、C2电源接插件J1组成，比较器U1的5脚接电源P18V_OVP，4脚接智能保护模块B，3脚接地，1脚接电阻R1、R2的中间接点，2脚串接电阻R3接插接件J1的5脚，电阻R1、R2串接比较器U1的3脚和5脚之间，电容C2并接比较器U1的3脚和5脚，电源插接件J1的1脚串接熔断丝FUSE电源P18V_CONN，3脚4脚并接接地，电容C1与1脚4脚并接。

主权项

实时状态监控与过压保护控制装置，其特征在于该装置通过对电源及信号的电位进行实时监控，从而预防短路故障的发生，装置包括状态监控模块A智能保护模块B和过压保护模块C，其中，状态监控模块A负责实时侦测监控点的电位状态；状态监控模块A是由比较器U1、电阻R1、R2、R3电容C1、C2电源接插件J1组成，比较器U1的5脚接电源P18V_OVP，4脚接智能保护模块B，3脚接地，1脚接电阻R1、R2的中间接点，2脚串接电阻R3接插接件J1的5脚，电阻R1、R2串接比较器U1的3脚和5脚之间，电容C2并接比较器U1的3脚和5脚，电源插接件J1的1脚串接熔断丝FUSE电源P18V_CONN，3脚4脚并接接地，电容C1与1脚4脚并接；智能保护模块B主要负责对监控信号采集到的电位数据进行处理，并通过比较器与设定点的数据进行比较，得到比对结果后，按照预设的数学模型进行评估并做出相应动作，控制智能保护模块在不同状态之间的切换；智能保护模块根据数据对比后的输出结果，来改变比较器输出的高低电平信号，电路是由场效应管Q1-Q5、电阻R4-R7、电容C3组成，其中Q1的1脚接比较器U1的4脚，2脚串接电阻R7接电源P18V_OVP，3脚接地，电阻R4接Q1的1脚与电源P18V_OVP之间，R7接Q1的2脚与电源P18V_OVP之间，Q1的1脚串接R5接地，电容C3电阻R6并接Q1的2、3脚；场效应管Q2、Q3组成开关器件，其中Q2、Q3的1脚并接Q1的2脚，Q2、Q3的5脚并接，Q2的2脚接插接件J1的5脚，Q3的2脚接电源SYS_OVP输出；过压保护模块C是由场效应管Q4、Q5电阻R8-R10、电容C4组成，其中，Q4的2脚接比较器U1的5脚，3脚接电源P18V_CONN输出，1脚接电阻R8、R9的中间接点，电阻R8、R9串接电源P18V_CONN与Q5的3脚之间，Q5的1脚串接电阻R10接电源SYS_ACOK输出，2脚接地，电容C4并接Q5的1、2脚之间；具体控制步骤如下：当市电通过AC-DC电源转换出的直流电PBUS 18.5V高于设定PBUS 18V供给系统后，SYS_ACOK状态为高，Q5导通，R8、R9分得Q4的Gate端控制电压Vg高于8V；Q4导通，由于R4、R5设定的驱动电压高于8V，Q1被打开导通到地，Q2、Q3的Gate端控制电压Vg被拉低；Q2、Q3被关闭，Q2、Q3的3脚没有电流通过，保护电路启动，从而有效防止SIG信号后端设备被电源击毁；当系统正常运行时，通过R1、R2设定保护电路启动点为8.25V，SIG为系统侦测信号，电位规格为3.3V，则比较器U1输出OVP_GATE为低；Q1关闭不导通，则Q2、Q3受高电平控制打开导通，SIG可以正常传输数据给后端设备；当连接器或主板线路中出现信号线短路到电源线的情况时，侦测信号SIG电压瞬间短路到16.5V，VOLTAGE_SENSE电压迅速升高，当VOLTAGE_SENSE＞8.25V时，U1输出变成高，由R4、R5设定的驱动电压变为8.25V，Q1被打开导通到地，Q2、Q3的Gate端控制电压Vg被拉低；Q2、Q3被关闭，保护电路启动，从而有效防止SIG信号后端设备被电源击毁。