一种智能配电控制器及其控制方法技术

一种智能配电控制器，包括电源模块、直流采样模块、交流采样模块以及数据处理器，电源模块包括直流电源模块、隔离DC/DC变换器以及低压差微机电压调节器，直流电源模块与隔离DC/DC变换器连接，隔离DC/DC变换器分别与低压差微机电压调节器、直流采样模块、交流采样模块、数字隔离模块和光耦隔离模块连接；低压差微机电压调节器分别与数据处理器、光耦隔离模块和数字隔离模块连接；数据处理器将控制信号发送给低压差微机电压调节器，以实现低压差微机电压调节器的配电输出。本发明专利技术可维护性好且可扩展性强，布线有序且成本易控制；例如道路上的摄像头、传感器、照明设备等设备可按时、按需、按级别得到供电，并且其运行情况如电压、电流和功率得到实时监测。流和功率得到实时监测。流和功率得到实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种智能配电控制器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及交直流信号测量技术，具体涉及一种智能配电控制器及其控制方法。

技术介绍

[0002]在实际的用电场合中存在各种各样的交流信号和直流信号，如道路上的交通摄像头、传感器、照明设备等设备需要不同的交流信号和直流信号，供电容易混乱，以及相互之间产生干扰；现有技术中，为检测不同的交流信号和直流信号，一般采用多组不同采集电路+多个不同型号的通信接口采集多个不同的交流交流信号和直流信号，然而，这种方式需要增加很多接口支持，易造成线路冗杂，导致电荷信号在不同节点之间流动，不但降低电路可靠性，还容易导致通信故障。
[0003]因此，如何解决现有的混合信号采集线路冗余，电路可靠性低已成为本
亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能大大减少不必要的通讯接口以及线路冗余，并减少不同种类信号的相互干扰，提高电路的稳定性的基于总线通信模式的智能配电控制器及其控制方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能配电控制器，包括：电源模块、直流采样模块、交流采样模块以及数据处理器，所述电源模块包括直流电源模块、隔离DC/DC变换器以及低压差微机电压调节器，所述直流电源模块与隔离DC/DC变换器连接，所述隔离DC/DC变换器分别与低压差微机电压调节器、直流采样模块、交流采样模块、数字隔离模块和光耦隔离模块连接；所述低压差微机电压调节器分别与数据处理器、光耦隔离模块和数字隔离模块连接；所述直流采样模块通过隔离通信总线与数据处理器连接，所述交流采样模块通过第一通信总线与数据处理器连接，所述隔离通信总线与第一通信总线相互独立；所述数据处理器将控制信号发送给低压差微机电压调节器，以实现低压差微机电压调节器的配电输出。
[0006]所述直流采样模块包括多个采用独立供电的直流采样单元。
[0007]所述交流采样模块包括多个的电压采样单元和多个电流采样单元。
[0008]所述数据处理器的片选信号输出端，通过光耦隔离模块与直流采样模块的片选端连接，所述数据处理器的片选信号输出端通过光耦隔离模块将输出片选信号发送给直流采样模块的片选端。
[0009]所述光耦隔离模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、NPN三极管Q1、光耦隔离器G1以及第一电容C1，所述第一电阻R1、第二电阻R2的第一端均与所述数据处理器的片选信号输出端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述NPN三极管Q1的发射极连接，所述NPN三极管Q1的发射极还接地，所述第二电阻R2的第二端与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的集电极与所述第三电阻R3的第一端连接，所
述第三电阻R3的第一端还与所述光耦隔离器中发光二极管的阴极连接，所述第三电阻R3的第二端与所述直流电源模块的第二输出端连接，所述第四电阻R4的第一端与直流电源模块的第二输出端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述光耦隔离器G1中发光二极管的阳极连接，所述光耦隔离器G1中光敏三极管的集电极分别与所述直流采样模块的片选端以及第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述直流采样模块的片选端连接，且还与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端还与所述直流电源模块的第一输出端连接，且还与所述光耦隔离器中光敏三极管的发射极连接。
[0010]所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块与所述数据处理器的输入端连接，所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块将采集的直流信号发送给所述数据处理器；所述数字隔离模块的片选端与所述数据处理器的片选信号输出端连接。
[0011]所述数字隔离模块包括数字隔离器F1、第二电容C2以及第三电容C3，所述数字隔离器F1的VCC1引脚与所述低压差微机电压调节器的第二输出端连接，且与所述第二电容C2的第一端连接，所述数字隔离器F1的第一GND1引脚接地，且与所述第二电容C2的第二端连接；所述数字隔离器F1的第二GND1引脚接地；所述数字隔离器F1的EN1引脚与所述数据处理器的片选信号输出端连接；所述数字隔离器F1的EN2引脚、VCC2引脚均与所述第三电容C3的第一端连接，且所述第三电容C3的第一端还与所述直流电源模块的第一输出端连接，所述数字隔离器F1的第一GND2引脚与所述第三电容C3的第二端连接，且所述数字隔离器F1的第一GND2引脚和第二GND2引脚与所述直流采样模块的GND引脚连接，构成接地通道；所述数字隔离器F1的INA引脚与所述数据处理器的CK1引脚连接，且所述数字隔离器F1的OUTA引脚与所述直流采样模块的CLK1引脚连接，以构成直流采样模块与数据处理器之间的同步时钟通道；所述数字隔离器F1的INB引脚与所述数据处理器的DI1引脚连接，所述数字隔离器F1的OUTB引脚与所述直流采样模块的DI1引脚连接，以构成直流采样模块与数据处理器之间的输入通道；所述数字隔离器F1的OUTC引脚与所述数据处理器的DO1引脚连接，所述数字隔离器F1的INC引脚与所述直流采样模块的DO1引脚连接，以构成直流采样模块与数据处理器之间的输出通道。
[0012]一种智能配电控制器的控制方法，包括以下步骤：
[0013]S1：所述直流电源模块与隔离DC/DC变换器连接，所述隔离DC/DC变换器分别与低压差微机电压调节器、直流采样模块、交流采样模块、数字隔离模块和光耦隔离模块连接；所述低压差微机电压调节器分别与数据处理器、光耦隔离模块和数字隔离模块连接；
[0014]S2：所述直流采样模块通过隔离通信总线依次与数字隔离模块和数据处理器连接，所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块与所述数据处理器的输入端连接，所述数字隔离模块的片选端与所述数据处理器的片选信号输出端连接，所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块将采集的直流信号发送给所述数据处理器；
[0015]S3：所述交流采样模块通过第一通信总线与数据处理器连接，所述第一通信总线与隔离通信总线相互独立；
[0016]S4：所述数据处理器的片选信号输出端，通过光耦隔离模块与直流采样模块的片选端连接，所述数据处理器的片选信号输出端通过光耦隔离模块将输出片选信号发送给直流采样模块的片选端；
[0017]S5：所述数据处理器将控制信号发送给低压差微机电压调节器，以实现低压差微
机电压调节器的配电输出。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1.数据处理器对直流采样模块和交流采样模块发送过来的信号进行处理，并将处理后得到的控制信号发送给低压差微机电压调节器，低压差微机电压调节器根据控制信号进行配电输出，可维护性好且可扩展性强，布线有序且成本易控制；例如道路上的摄像头、传感器、照明设备等设备可按时、按需、按级别得到供电，并且其运行情况如电压、电流和功率得到实时监测，相互之间不会产生干扰；大大减少不必要的通讯接口以及线路冗余，能提供更小输出输入电压差的电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能配电控制器，其特征在于，包括：电源模块、直流采样模块、交流采样模块以及数据处理器，所述电源模块包括直流电源模块、隔离DC/DC变换器以及低压差微机电压调节器，所述直流电源模块与隔离DC/DC变换器连接，所述隔离DC/DC变换器分别与低压差微机电压调节器、直流采样模块、交流采样模块、数字隔离模块和光耦隔离模块连接；所述低压差微机电压调节器分别与数据处理器、光耦隔离模块和数字隔离模块连接；所述直流采样模块通过隔离通信总线与数据处理器连接，所述交流采样模块通过第一通信总线与数据处理器连接，所述隔离通信总线与第一通信总线相互独立；所述数据处理器将控制信号发送给低压差微机电压调节器，以实现低压差微机电压调节器的配电输出。2.根据权利要求1所述的一种智能配电控制器，其特征在于，所述直流采样模块包括多个采用独立供电的直流采样单元。3.根据权利要求2所述的一种智能配电控制器，其特征在于，所述交流采样模块包括多个的电压采样单元和多个电流采样单元。4.根据权利要求3所述的一种智能配电控制器，其特征在于，所述数据处理器的片选信号输出端，通过光耦隔离模块与直流采样模块的片选端连接，所述数据处理器的片选信号输出端通过光耦隔离模块将输出片选信号发送给直流采样模块的片选端。5.根据权利要求4所述的一种智能配电控制器，其特征在于，所述光耦隔离模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、NPN三极管Q1、光耦隔离器G1以及第一电容C1，所述第一电阻R1、第二电阻R2的第一端均与所述数据处理器的片选信号输出端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述NPN三极管Q1的发射极连接，所述NPN三极管Q1的发射极还接地，所述第二电阻R2的第二端与所述NPN三极管Q1的基极连接，所述NPN三极管Q1的集电极与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第一端还与所述光耦隔离器中发光二极管的阴极连接，所述第三电阻R3的第二端与所述直流电源模块的第二输出端连接，所述第四电阻R4的第一端与直流电源模块的第二输出端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述光耦隔离器G1中发光二极管的阳极连接，所述光耦隔离器G1中光敏三极管的集电极分别与所述直流采样模块的片选端以及第五电阻R5的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述直流采样模块的片选端连接，且还与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端还与所述直流电源模块的第一输出端连接，且还与所述光耦隔离器中光敏三极管的发射极连接。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种智能配电控制器，其特征在于，所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块与所述数据处理器的输入端连接，所述直流采样模块的输出端通过数字隔离模块将采集的直流信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲婷，蒋鹏，陈鄂湘，谢炜，卢乐天，杨俊逸，李桥，
申请(专利权)人：湖南省邮电规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：