专利名称：一种自动冷备份节能程序控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动冷备份节能程序控制器，特别是一种能运用于， 通信用高频开关电源中，能使整流模块按一定负载率和一定的逻辑程序，进行 自动冷备份休眠和定时轮流运行的程序控制装置。
背景技术：
目前通信用开关电源系统中整流模块的配置，都必须考虑系统在蓄电池充 电时，应提供的最大工作电流之需求。而日常浮充状态时的工作电流又很小， 因此开关电源系统中整流模块容量的这种配置方案，又称为N+1((I负+d。)/I。+l) 配置，或称系统冗余配置。故开关电源日常又是在浮充状态下工作，所以整流
模块的工作负荷长期在很低(约10%-20%)的状态下工作，并二十四小时不间断
的运行，工作效率极低，浪费电能。
注N+1=(I负+d。)/lD+l式中
I贞负载的最大负载容量；
C1():配备的蓄电池组总容量的10小时率放电电流； I。单只模块的额定输出电流。
其存在的不足之处在于，开关电源系统中整流模块在日常蓄电池浮充状态 下工作时的低负荷、低效率、高能耗。 发明内容
本实用新型其目的就在于提供一种电源冷备份节能程序控制器，通过自动 逻辑控制关断和开启冗余的整流模块，能使通信用高频开关电源整流模块，不 论是在浮充还是在均充状态下工作时的负载率，均能使整流模块工作在高效率 的功率段运行，而被系统自动关断的冗余整流模块，可处在冷备份的最高节电 状态下备用，具有节能和有效地延长整流模块的使用寿命的特点。
实现上述目的而釆取的技术方案，包括开关电源系统，所述的开关电源系 统中设有程序控制器，所述的程序控制器包括模块负载率取样电路、模块负载 率信号比较器、模块负载率限制电路、模块逻辑控制电路、受控执行电路、计 时电路，模块负载率取样电路接入开关电源系统，其输出连接模块负载率信号比较器，并经模块负载率限制电路连接模块逻辑控制电路，模块逻辑控制电路 输出连接受控执行电路。
与现有技术相比本装置具有以下优点。
1、 由于采用了自动逻辑控制关断和开启冗余的整流模块的结构设计，按一 定负载率和一定的逻辑程序进行自动冷备份休眠和定时轮流运行，以提高高频 开关电源整流模块(或BTS模块)的工作效率，达到高效节能降耗的目的，并 有效地延长设备的使用寿命。因而具有节能和有效地延长整流模块的使用寿命 的特点。
2、 由于一般通信用开关电源系统的容量是按N+1方式配置，他必须要考虑 通信的安全因素，因此导致了浮充状态下整流模块带载率低的情况，同时也就 导致了整流模块整流效率低浪费电能。通过本实用新型可以解决上述由于模块 带载率低，而造成整流模块整流效率低浪费电能的问题，同时延长整流模块的 使用寿命。本实用新型功能实用，节能效果明显；由于他是套独立系统模块， 用途广泛适用性很强，可对各种类型的开关电源进行配合使用，实现节能增效 的目的。还可延伸到BTS以扩大其作用范围。
以下结合附图
对本实用新型作进一步详述。 附图为本装置电原理结构示意图。
具体实施方式
实施例，包括开关电源系统，如图所示，所述的开关电源系统中设有程序控 制器，所述的程序控制器包括模块负载率取样电路1、模块负载率信号比较器2、 模块负载率限制电路5、模块逻辑控制电路6、受控执行电路7、计时电路4，
模块负载率取样电路1接入开关电源系统，其输出连接模块负载率信号比较器 2,并经模块负载率限制电路5连接模块逻辑控制电路6,模块逻辑控制电路6
输出连接受控执行电路7。
所述的模块负载率限制电路5包括信号放大器3，信号放大器3输出经计时 电路4连接模块负载率限制电路5。
所述的模块逻辑控制电路6包括控制器IC、模拟电子开关K、多谐振 荡器和D型触发器组成的移位寄存器。本实用新型，通过自动逻辑控制关断和开启冗余的整流模块，能使通信用 高频开关电源整流模块，不论是在浮充还是在均充状态下工作时的负载率，均 能使整流模块工作在高效率的功率段运行，而被系统自动关断的冗余整流模块, 可处在冷备份的最高节电状态下备用，为此约可节约电能11一18%左右，同时 由于整流模块可以轮流工作或断电备用，故可有效地延长模块的使用寿命；由 于备用整流模块处于断电状态下备用，因此尤其是工作在高山基站上的整流模 块可以避免雷击带来的损坏。
本实用新型是在开关电源系统中安装一个独立的电源冷备份节能程序控制
器，该控制器包括模块负载率取样电路、模块负载率信号比较器、模块负载
率限制电路、模块逻辑控制电路、受控执行电路、计时电路等。
当模块负载率取样电路检测到整流模块负载率低于50%时，此信号被送到 模块负载率信号比较器，模块负载率信号比较器将被放大了的信号送到模块负 载率限制电路，该电路将模块负载率限制信号送到模块逻辑控制电路，模块逻 辑控制电路将处理后的控制信号，按逻辑顺序送给相应的受控执行电路，受控 执行电路就将应关闭的整流模块之交流输入电源执行分断电源而关机。以使整 流模块的负荷率达到50%以上到80%以下(参数可设定)，使整流模块工作在 高效率的功率段不间断运行。而被系统自动关断地冗余整流模块将处在冷备份
的节电待命状态。为此达到节约电能降低能耗的目地。同时由于整流模块可以 轮流工作和冷备份备用，因此不会出现整流模块长期断电而造成的器件长期失 电或受潮导致损坏的结果，又不会因带电在网遭受雷电的损坏，故有效地延长 了整流模块的使用寿命。
而当蓄电池放电后或蓄电池进入均充状态时，或因某个整流模块损坏等原 因使其他整流模块的负载率超过80%时，模块负载率取样电路(-)检测到整流模 块负荷率高于80%时，此信号被送到模块负载率信号比较器，模块负载率信号 比较器将信号送到模块负载率限制电路，模块负载率限制电路将模块启动逻辑 控制信号送到相应的受控执行电路，按逻辑顺序使相应的受控执行电路接通应 开启的整流模块交流输入电源，模块执行启机。使整流模块的负荷率达到50% 以上80%以下的负载率状态下高效节能地经济运行。从而保证蓄电池的正常充 电。当运行的整流模块中，某整流模块的运行时间达到轮巡设定时间时，控制器系统中的计时电路就会经模块负载率限制电路向模块逻辑控制电路送出一个模块计时启机信号，当受控执行电路收到此信号后，接通应开启的整流模块交流输入电源，模块完成启机。随后系统又执行负载率超低限关断整流模块的操
作过程，使整流模块的负荷率保持到50%以上80%以下的负荷状态，以保证开关电源整流系统正常工作。
模块逻辑程序控制电路咖的组及工作原理
电路的组成该电路主要由模拟电子开关K (Sl、 S2)、多谐振荡器、和D型触发器组成的移位寄存器等。工作原理
当模块负载率取样电路由系统中运行模块的输入端，取出模块运行的负载
率信号，经负载率信号比较器得出模块运行的负载率高(低)于负载率上(下)限，超过80% (<50% )的信号时，此信号经放大后送出一高(低)电平将S2闭合(Sl闭合)，同时Sl关断(S2关断)送出一个模块启机(关机)信号，模块启(关)机信号经模块逻辑程序处理器处理后，将处理后的启机(关机)逻辑信号送至相应的模块受控执行电路；模块受控执行电路将对应的受控模块执行启机(关断)。多谐振荡器，产生的脉冲方波，供给ic作移位脉冲。
权利要求1、一种自动冷备份节能程序控制器，包括开关电源系统，其特征在于，所述的开关电源系统中设有一种自动冷备份程序控制器，所述的程序控制器，包括模块负载率取样电路(1)、模块负载率信号比较器(2)、模块负载率限制电路(5)、模块逻辑控制电路(6)、受控执行电路(7)、计时电路(4)，模块负载率取样电路(1)接入开关电源系统，其输出连接模块负载率信号比较器(2)，并经模块负载率限制电路(5)连接模块逻辑控制电路(6)，模块逻辑控制电路(6)输出连接受控执行电路(7)。
2、 根据权利要求l所述的一种自动冷备份节能程序控制器，其特征在于，所述的模块负载率限制电路(5)包括信号放大器(3)，信号放大器(3)输出经计时电路(4)连接模块负载率限制电路(5)。
3、 根据权利要求l所述的一种自动冷备份节能程序控制器，其特征在于，所述的模块逻辑控制电路(6)包括控制器IC、模拟电子开关K、多谐振荡器和D型触发器组成的移位寄存器。
4、 根据权利要求1所述的一种自动冷备份节能程序控制器，其特征在于，所述的模块负载率取样电路(1)连接模块负载率限制电路(5)连接模块逻辑控制电路(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种自动冷备份节能程序控制器，包括开关电源系统，所述的开关电源系统中设有该程序控制器，所述的程序控制器包括模块负载率取样电路、模块负载率信号比较器、模块负载率限制电路、模块逻辑控制电路、受控执行电路、计时电路，模块负载率取样电路接入开关电源系统，其输出连接模块负载率信号比较器，并经模块负载率限制电路连接模块逻辑控制电路，模块逻辑控制电路输出连接受控执行电路，从而解决了通信用开关电源系统中整流模块在日常蓄电池浮充状态下工作时的低负荷、低效率、高能耗的问题，具有节能和有效地延长整流模块的使用寿命的特点，由于其为独立系统模块，用途广泛适用性很强，可对各种类型的开关电源进行配合使用，实现节能增效的目的。
文档编号G05B19/04GK201274005SQ20082013769
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者尹建国 申请人:尹建国