一种PC级控制系统断电保护器技术方案

本发明专利技术公开了一种PC级控制系统断电保护器，具体涉及断电保护领域，包括采集电路、整流滤波电路、稳压电路、检测电路和控制电路，所述采集电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与检测电路的输入端连接，所述检测电路的输出端与控制电路的输入端连接。本发明专利技术通过二极管的特性及专用的电路设计，使得在有外部电源供电的情况下，能够直接给PC供电，使得控制系统使用工作而不需要等待时间，同时在有外部电源供电的情况下给储能原件超级电容进行充电。给储能原件超级电容进行充电。给储能原件超级电容进行充电。

【技术实现步骤摘要】
一种PC级控制系统断电保护器


[0001]本专利技术涉及断电保护
，更具体地说，本专利技术涉及一种PC级控制系统断电保护器。

技术介绍

[0002]随着工业信息化的深度发展，个人(PC)电脑信息处理能力越来越强，强大的处理能力以及完善的软件生态，使得工业信息化的发展方向逐渐走向PC端，随着个人电脑逐渐走向工业控制，随之而来的问题逐渐显现——即工业环境比较恶劣经常会出现突然断电的情况，加之现场操作人员的使用习惯(经常直接断电来关闭设备)，使得PC在应用的工业现场时经常会出现操作系统因突然断电造成系统文件丢失无法启动的情况；另外的情况是PC大多配置的机械硬盘在突然断电的情况下也会出现硬盘磁道损坏系统无法启动的情况。
[0003]传统的UPS电源内部为电池，这对工业现场来说无法实现面维护的需求，再加上体积比较大在控制柜内安装非常不方便，标准机器人控制中为增加系统的稳定性，为了增加系统稳定性，需要选择保持时间长的电源来保证系统的稳定性，不仅价格高，也无法解决断电对操作系统和硬盘造成的损害。本专利技术结合工业现场工业级PC的使用特点采用超级电容作为储能方案，完成在外部断电的情况下操作系统能够有足够的关机时间，以保障PC在工业现场应用的稳定性及可靠性。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种PC级控制系统断电保护器，本专利技术所要解决的技术问题是：电池的UPS体积大无法实现免维护，不方便应用于工业控制系统配电柜使用缺点的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种PC级控制系统断电保护器，包括采集电路、整流滤波电路、稳压电路、检测电路和控制电路，所述采集电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与检测电路的输入端连接，所述检测电路的输出端与控制电路的输入端连接。
[0006]在一个优选的实施方式中，所述采集电路包括电源输入端，所述电源输入端为直流9
‑
24V的电压输入，所述电源输入端连接有二极管D5和二极管D6，且所述二极管D5和二极管D6之间串联有电阻R5，所述二极管D5和二极管D6的一端均连接有光电耦合器OP1，所述二极管D5并联有双向击穿二极管D7，所述二极管D6与双向击穿二极管D7的一端串联后连接有单排针座P3，所述单排针座P3连接有PNP晶体管和电阻R10，所述PNP晶体管连接有电阻R13和电阻R14，所述电阻R10连接有开关电压调节器U4和电容C8，所述电容C8和开关电压调节器U4连接有二极管D9、电容C9和电容C10。
[0007]在一个优选的实施方式中，所述整流滤波电路包括开关电压调节器U5和单排针座P2，所述开关电压调节器U5连接有电容C1和电容C4，所述单排针座P2连接有二极管D8。
[0008]在一个优选的实施方式中，所述稳压电路包括开关电压调节器U2，所述开关电压调节器U2连接有电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述开关电压调节器U2连接有电容C6。
[0009]在一个优选的实施方式中，所述检测电路包括单排针座P6，所述单排针座P6上连接有电阻R53、光电耦合器OP3、电阻R52、光电耦合器OP2、光电耦合器OP5、电阻R55、光电耦合器OP4和电阻R54，所述电阻R53与光电耦合器OP3连接，所述光电耦合器OP3连接有电阻R12，所述电阻R52与光电耦合器OP2连接，所述光电耦合器OP2连接有电阻R11，所述电阻R55与光电耦合器OP5连接，所述光电耦合器OP5连接有电阻R57，且所述电阻R55与光电耦合器OP5之间设置有二极管D10，所述电阻R54与光电耦合器OP4连接，所述光电耦合器OP4连接有电阻R56，且所述电阻R54与光电耦合器OP4之间设置有二极管D11。
[0010]在一个优选的实施方式中，控制电路包括有开关电压调节器U3，所述开关电压调节器U3连接有电容C7和电容C11，所述电容C11并联有电阻R15。
[0011]在一个优选的实施方式中，所述电阻R10连接有单排针座P4，所述二极管D9、电容C9和电容C10并联。
[0012]在一个优选的实施方式中，所述控制电路的输出端连接有指示电路，所述指示电路包括与控制电路连接的电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R2、电阻R3和电阻R4均连接有两个发光二极管，且两个发光二极管并联。
[0013]在一个优选的实施方式中，还包括有电阻放电回路电路，所述电阻放电回路电路包括单排针座P5，所述单排针座P5的一端连接有二极管D13、二极管D14和二极管D15，所述二极管D14串联设置有电阻R15，所述二极管D13并联设置有继电器K1，所述电阻R15和二极管D15的一端串联设置有多个电解电容，每个所述电解电容均连接有控制器和三极管，所述控制器串联有第一电阻和第二电阻，所述第二电阻并联有第三电阻，所述第二电阻和第三电阻与三极管连接。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的技术效果和优点：
[0015]1、本专利技术通过二极管的特性及专用的电路设计，使得在有外部电源供电的情况下，能够直接给PC供电，使得控制系统使用工作而不需要等待时间，同时在有外部电源供电的情况下给储能原件超级电容进行充电，通过超级电容的储能与缓冲功能，有效抑制普通开关电源文波大对控制系统的影响，同时解决对电源丢波造成系统工作不稳定的问题，在标准机器人控制系统中既能够保证其稳定性，又能够解决断电对操作系统和硬盘的损坏；
[0016]2、本专利技术在外部电源断电的情况下无缝切换储能原件供电，同时通过USB口给PC端发送断电信号，通过PC端专用软件进行关机操作，使得PC端操作系统能够正常关机，避免因突然断电造成操作系统文件损坏或磁盘磁道损坏而无法正常再次开机，进而降低系统的故障率提升控制系统的可靠性；
[0017]3、本专利技术通过单片机及相关的采集电路对外部是否正常供电进行采集，然后经过整流滤波电路、稳压电路、检测电路和控制电路的自动检测，通过单片机及电压、电流及PC所消耗的电能进行分析与控制并通过USB接口芯片完成对PC的信息交换；
[0018]4、本专利技术增加继电器与电阻放电回路电路，同时通过MCU对电压检测实现放电控制，以实现下次上电工业控制计算机再启动的问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体电路结构示意图。
[0020]图2为本专利技术采集电路的结构示意图。
[0021]图3为本专利技术整流滤波电路的结构示意图。
[0022]图4为本专利技术稳压电路的结构示意图。
[0023]图5为本专利技术检测电路的结构示意图。
[0024]图6为本专利技术控制电路的结构示意图。
[0025]图7为本专利技术指示电路的结构示意图。
[0026]图8为本专利技术电阻放电回路电路的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PC级控制系统断电保护器，其特征在于：包括采集电路、整流滤波电路、稳压电路、检测电路和控制电路，所述采集电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与检测电路的输入端连接，所述检测电路的输出端与控制电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种PC级控制系统断电保护器，其特征在于：所述采集电路包括电源输入端，所述电源输入端为直流9
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24V的电压输入，所述电源输入端连接有二极管D5和二极管D6，且所述二极管D5和二极管D6之间串联有电阻R5，所述二极管D5和二极管D6的一端均连接有光电耦合器OP1，所述二极管D5并联有双向击穿二极管D7，所述二极管D6与双向击穿二极管D7的一端串联后连接有单排针座P3，所述单排针座P3连接有PNP晶体管和电阻R10，所述PNP晶体管连接有电阻R13和电阻R14，所述电阻R10连接有开关电压调节器U4和电容C8，所述电容C8和开关电压调节器U4连接有二极管D9、电容C9和电容C10。3.根据权利要求1所述的一种PC级控制系统断电保护器，其特征在于：所述整流滤波电路包括开关电压调节器U5和单排针座P2，所述开关电压调节器U5连接有电容C1和电容C4，所述单排针座P2连接有二极管D8。4.根据权利要求1所述的一种PC级控制系统断电保护器，其特征在于：所述稳压电路包括开关电压调节器U2，所述开关电压调节器U2连接有电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述开关电压调节器U2连接有电容C6。5.根据权利要求1所述的一种PC级控制系统断电保护器，其特征在于：所述检测电路包括单排针座P6，所述单排针座P6上连接有电阻R53、光电耦合器OP3、电阻R52、光电耦合器OP2、光电耦合器OP...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏辉，
申请(专利权)人：魏辉，
类型：发明
国别省市：