控制器的供电装置及控制器的制作方法

文档序号:15443872发布日期:2018-09-14 23:07阅读:126来源:国知局

本发明属于安全供电技术领域,特别涉及控制器的供电装置及控制器。



背景技术:

控制器在上电配置过程中,需要配置较大的峰值电流,以fpga来说,若几片fpga采用统一电源供电,而几片fpga在相同的时间内进行上电配置,则需要单片fpga配置数倍的电流,若供电电源输出的电流或者电压不足,则存在部分或者全部fpga配置失败,常采用的解决办法是使用大功率的供电电源,而配置成功后所需要的功耗较小,资源浪费严重。为了解决上述问题,公开号为“cn107967041a”,名称为“一种多fpga的上电配置控制方法”的中国专利提出了一种解决上述缺陷的方案,该方案通过将各片fpga加载时间错开,降低dc/dc输出总电流的大小,实现了多fpga上电的合理配置,但是该专利的方案未考虑fpga的供电安全问题,由于fpga内部结构比较复杂,管脚类型比较多,因此,在fpga的电路设计中,fpga芯片对供电电源的上电顺序有着一定的要求,否则会出现程序无法正常下载或芯片烧毁的情况,切fpga芯片一般都比较昂贵,一旦损坏将损失较高的成本;在fpga初次焊接完成时,常会因为出现器件不合格或者焊接短路的现象,如果采用外部供电电源直接继续为fpga控制器供电,将会造成fpga烧毁或损坏。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供控制器的供电装置及控制器,用于解决现有技术中未考虑控制器的供电顺序造成控制器损坏的问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种控制器的供电装置,供电装置包括输入端口、第一供电输出端口和第二供电输出端口,所述第一供电输出端口和第二供电输出端口均用于与控制器供电连接,所述第一供电输出端口所在的第一供电支路上串设有第一降压器,所述第一降压器的一端与所述输入端口连接,所述第一降压器的另一端与所述第一供电输出端口连接,所述第二供电输出端口所在的第二供电支路上串设有第二降压器,所述第二降压器的一端与所述输入端口连接,所述第二降压器的另一端与所述第二供电输出端口连接,所述第一供电输出端口使能连接所述第二供电支路。

为了满足能够把电压稳定在一定的范围,所述第一降压器为带有第一稳压模块的降压器,所述第二降压器为带有第二稳压模块的降压器。

为了解决当控制器的器件损坏或发生短路,使控制器芯片或电路板烧毁或损坏,所述第一供电支路上串设有第一保护模块,所述第二供电支路上串设有第二保护模块。

为了去除供电电压里的谐波,所述第一供电支路上还串设有第一lc滤波电路,所述第二供电支路上还串设有第二lc滤波电路。

进一步地,所述第一保护模块为第一保险丝,所述第二保护模块为第二保险丝。

为了满足控制器不同模块的电压需求,所述供电装置还包括与所述输入端口连接的第三供电支路,第三供电支路的第三供电输出端口用于与控制器连接,所述第三供电支路上依次串设有第三降压器及第三lc滤波电路,所述第三降压器的一端与所述输入端口连接,且第三降压器与所述输入端口连接的一端还用于与控制器连接。

为了满足控制器不同模块的电压需求,所述供电装置还包括与所述输入端口连接的第四供电支路,所述第四供电支路的第四供电输出端口用于与控制器连接,所述第四供电支路上依次串设有第四降压器、第四滤波电路及第四保险丝。

进一步地,所述第一供电输出端口输出的电压为3.3v,所述第二供电输出端口输出的电压为1.2v。

本发明还提供了一种控制器,包括处理模块及供电装置,所述供电装置包括输入端口、第一供电输出端口和第二供电输出端口,所述第一供电输出端口和第二供电输出端口均用于与控制器供电连接,所述第一供电输出端口所在的第一供电支路上串设有第一降压器,所述第一降压器的一端与所述输入端口连接,所述第一降压器的另一端与所述第一供电输出端口连接,所述第二供电输出端口所在的第二供电支路上串设有第二降压器,所述第二降压器的一端与所述输入端口连接,所述第二降压器的另一端与所述第二供电输出端口连接,所述第一供电输出端口使能连接所述第二供电支路。

为了满足能够把电压稳定在一定的范围,所述第一降压器为带有第一稳压模块的降压器,所述第二降压器为带有第二稳压模块的降压器。

为了解决当控制器的器件损坏或发生短路,使控制器芯片或电路板烧毁或损坏,所述第一供电支路上串设有第一保护模块,所述第二供电支路上串设有第二保护模块。

为了去除供电电压里的谐波,所述第一供电支路上还串设有第一lc滤波电路,所述第二供电支路上还串设有第二lc滤波电路。

进一步地,所述第一保护模块为第一保险丝,所述第二保护模块为第二保险丝。

为了满足控制器不同模块的电压需求,所述控制器还包括继电器输出电路,所述供电装置还包括与所述输入端口连接的第三供电支路,第三供电支路的第三供电输出端口用于与控制器连接,所述第三供电支路上还串设有第三降压器及第三lc滤波电路,所述第三降压器的一端与所述输入端口连接,且第三降压器与所述输入端口连接的一端还与控制器的处理模块连接。

为了满足控制器不同模块的电压需求,所述控制器还包括pwm信号输出电路、ad信号处理电路及ad采样电路,所述供电装置还包括与所述输入端口连接的第四供电支路,所述第四供电支路的第四供电输出端口与所述pwm信号输出电路、ad信号处理电路及ad采样电路连接,所述第四供电支路上还串设有第四降压器、第四滤波电路及第四保险丝。

进一步地,所述第一供电输出端口输出的电压为3.3v,所述第二供电输出端口输出的电压为1.2v。

进一步地,所述控制器为fpga。

本发明的有益效果是:

本发明为控制器供电的供电装置输入端口、第一供电输出端口和第二供电输出端口,第一供电输出端口和第二供电输出端口均用于与控制器供电连接,第一供电输出端口所在的第一供电支路上串设有第一降压器,第一降压器的一端与输入端口连接,第一降压器的另一端与第一供电输出端口连接,第二供电输出端口所在的第二供电支路上串设有第二降压器,第二降压器的一端与输入端口连接,第二降压器的另一端与第二供电输出端口连接,第一供电输出端口使能连接第二供电支路。第一供电支路启动后向控制器输出相应大小的第一电压,使控制器依靠第一电压先工作一端时间,然后第一供电支路使能唤醒第二供电支路,第二供电支路向控制器输出相应大小的第二电压,使控制器依靠第二电压接着工作,满足了控制器对上电顺序的要求,避免了出现控制器程序无法下载或控制器芯片烧毁的现象,提高了控制器的工作效率。

附图说明

图1为本发明的控制器的供电装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明:

本发明提供了一种控制器,包括控处理模块及供电装置,供电装置包括包括输入端口、第一供电输出端口和第二供电输出端口,第一供电输出端口和第二供电输出端口均用于与控制器供电连接,第一供电输出端口所在的第一供电支路上串设有第一降压器,第一降压器的一端与输入端口连接,第一降压器的另一端与第一供电输出端口连接,第二供电输出端口所在的第二供电支路上串设有第二降压器,第二降压器的一端与输入端口连接,第二降压器的另一端与第二供电输出端口连接,第一供电输出端口使能连接第二供电支路。

本实施例的第一降压器为带有第一稳压模块的降压器,第二降压器为带有第二稳压模块的降压器。

在上述结构的基础上,第一供电支路上串设有第一保护模块,第二供电支路上串设有第二保护模块。

进一步地,第一供电支路上还串设有第一lc滤波电路,第二供电支路上还串设有第二lc滤波电路。

本实施例的第一保护装置为第一保险丝,第二保护装置为第二保险丝,作为其他实施方式,也可采用其他的具有保护功能的装置或设备。

由于控制器内部包含了很多其他的模块,为了满足其他模块的供电需求,本实施例的控制器除了包括第一供电支路和第二供电支路外,还包括与输入端口连接的第三供电支路,第三供电支路的第三供电输出端口用于与控制器连接,第三供电支路上还串设有第三降压器及第三lc滤波电路,第三降压器的一端与输入端口连接,且第三降压器与输入端口连接的一端还与控制器的处理模块连接。

进一步地,控制器还包括与输入端口连接的第四供电支路,第四供电支路的第四供电输出端口与pwm信号输出电路、ad信号处理电路及ad采样电路连接,第四供电支路上还串设有第四降压器、第四滤波电路及第四保险丝。其中,第一供电输出端口输出的电压为3.3v,第二供电输出端口输出的电压为1.2v,第三供电输出端口输出的电压为12v,第四供电输出端口输出的电压为5v。

本实施例以fpga为例来说明,fpga包括继电器输出电路、fpga中央处理器、pwm信号输出电路、ad信号处理电路及ad采样电路,具体如图1所示,整个供电电路包括15v的开关电源及四个供电支路,第一供电支路包括依次串联的第一降压器、第一lc滤波电路、第一保险丝、3.3v供电输出端口,第一降压器的一端与15v开关电源的输入端口连接;第二供电支路包括依次串联的第二降压器、第二lc滤波电路、第二保险丝、1.2v供电输出端口,第二降压器的一端与15v开关电源的输入端口连接,3.3v供电输出端口使能连接第二降压器的一端,只有在第一供电支路启动后,第二供电支路才能启动;第三供电支路包括依次串联的第三降压器、第三lc滤波电路、12v供电输出端口,fpga的中央处理器(对应上述的处理模块)与第三降压器的一端控制连接,且该第三降压器的一端与15v开关电源的输入端口连接;第四供电支路包括依次串联的第四降压器、第四lc滤波电路、第四保险丝、5v供电输出端口。

其中,fpga中央处理器芯片一般都是需要3.3v的供电和1.2v的供电,且要求3.3v先供电,1.2v后供电,本实施例先通过15v开关电源的15v输入信号作为第一降压器的使能信号,即15v开关电源一上电,第一降压器就开始工作,第一降压器的输出经第一lc滤波电路处理后再与第一保险丝连接,最后输出为fpga芯片所需的3.3v供电电源;然后,3.3v供电输出端口输出的3.3v又作为第二降压器的使能信号,即3.3v供电支路完成转换之后第二降压器才开始工作,第二降压器的输出经第二lc滤波电路处理后再与第二保险丝连接,最后输出为fpga芯片所需的1.2v供电电源。如果3.3v或1.2v或5v供电电路由于器件损坏或短路,相对应的保险丝就会迅速断开,停止外部应用电路提供电源,可以避免fpga芯片或电路板的烧毁或损坏。

其中,12v供电支路一般是给继电器输出电路供电,其通过fpga中央处理芯片的控制信号作为第三降压器的使能信号,只有当fpga控制器给出控制信号后,第三降压器才开始工作,第三降压器的输出经第三lc滤波电路后输出所需的继电器输出电路所需的供电。

其中,5v供电支路元一般是给pwm信号输出电路、ad信号处理电路、ad信号采样电路,存储通信电路供电,通过15v开关电源的15v输入信号作为第四降压器的使能信号,即15v开关电源一上电,第四降压器就开始工作,第四降压器的输出经第四lc滤波电路处理后再与第四保险丝连接,最后输出为各应用电路所需的5v电源。

本发明的第一供电支路启动后向控制器输出相应大小的第一电压,使控制器依靠第一电压先工作一端时间,然后第一供电支路使能唤醒第二供电支路,第二供电支路向控制器输出相应大小的第二电压,使控制器依靠第二电压接着工作,满足了控制器对上电顺序的要求,避免了出现控制器程序无法下载或控制器芯片烧毁的现象,提高了控制器的工作效率。且当控制器的芯片损坏或发生短路时,第一保护装置和第二保护装置均动作,使第一供电支路和第二供电支路断开,避免了控制器被烧毁或损坏,保证了控制器能够正常工作。

以上给出了具体的实施方式,但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案,对本领域普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

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