一种数控系统直流电源不间断供电系统的制作方法

文档序号:12256591阅读:255来源:国知局

本实用新型涉及数控机床技术领域,具体的说是一种数控系统直流电源不间断供电系统。



背景技术:

由于工业现场环境复杂,经常出现系统异常关机现象,异常关机会造成文件系统丢失,甚至磁盘损坏的情况。出现这种情况常常需要技术人员进行现场维护,增加了客户和设备厂商的使用成本。本发明就是为了解决这一问题,通过不间断直流供电装置可以使数控系统延迟一段时间关机,使文件系统有序关闭。现在市场上常见的UPS基本为交流掉电保护装置,在机床领域上应用具有体积大成本高的特点。本发明采用直流电源不间断供电的方式降低的成本和体积,具有很强的应用价值。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型提供一种数控系统直流电源不间断供电系统,该系统通过内部电路能够实现向数控系统提供不间断直流电源。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种数控系统直流电源不间断供电系统,包括:

依次连接的充电电路、电池、放电电路,以及与充电电路、电池、放电电路分别连接的控制电路;

所述充电电路用于对输入的外部电压进行降压并输出给电池;所述电池存储其接收的电能;所述放电电路用于对输入的电源电压进行升压并输出给外部数控系统;所述控制电路内包括一个单片机,用于控制整个系统工作,并且当数控系统突然下电时控制放电电路对数控系统供电。

所述充电电路,接收的外部电源电压范围为11.5V到32V;输出的电压范围为3.3V到8.2V之间;充电电流2A。

所述电池为磷酸铁锂电池,其电压3.6V、容量达到6000mAh。

所述放电电路包括:依次连接的电源选择电路和稳压电路;所述电源选择电路连接电池、外部电源,用于选择电池供电或者外部电源供电;所述稳压电路用于对选择电路的输出电压进行稳压和滤波。

所述放电电路接收的电压为3.6V;输出的电压为5V;输出电流最大达到7A。

所述控制电路包括:单片机、以及与单片机分别连接的2个AD采样电路、串行接口;

所述单片机通过其中一个AD采样电路连接外部电源,用于实时监控外部电源电压;通过另一个AD采样电路连接电池,用于实时采集电池电压,并且当电池电压低于3V时控制充电电路给电池充电、当电池电压高于3.6V关闭充电电路;所述串行接口,用于实时输出电池工作状态和充电电路工作状态给数控系统。

所述单片机内部还包括一个时钟电路,用于记录当电池电压持续低于3V或者持续高于4.2V时的时间,并且当该时间超过阈值时,单片机通过蜂鸣器发出报警信号。

本实用新型具有以下优点及有益效果:

1.相对于交流UPS成本低廉;

2.体积小适用于嵌入式设备;

3.能够解决系统掉电后非正常关机文件系统损坏的问题。

附图说明

图1为本实用新型的系统总体控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如附图1所示,为本实用新型的系统总体控制示意图。

一种数控系统直流电源不间断供电系统包含以下模块,控制电路,包括一个单片机,用于监视电池的工作状态,记录电源的波动情况,显示报警状态等。充电电路,输入范围11.5V到32V输出电压通过电阻配比输出电压范围为3.3V到8.2V之间,充电电流2安培。可以对磷酸铁锂电池进行充电,选用的磷酸铁锂电池电压3.6V容量达到6000mAh。放电电路,该电路的主要功能是进行DC-DC处理将3.6伏输入电压升压为5V输出,输出电流最大达到7A。

该电路具体工作过程,控制电路用于监控电池的工作状态,当电池电压小于3V时使能充电电路,充电电路对电池进行充电。当数控系统突然下电时电池通过放电电路对系统供电,持续供电时间为10分钟。数控系统通过这段时间保护现场有序下电。

控制电路包含一个单片机,单片机的外围接口电路包括两个AD采样电路,该电路用于监控电池电压和外部电源电压,当电池电压低于3V打开充电电路,当电池电压高于3.6V关闭充电电路。单片机包含一个时钟管理电路,当电池电压持续低于3V或者高于3.6V一段时间时通过蜂鸣器发出报警信号。控制电路包含一个串行接口用于同数控系统进行通信,可以在数控系统上实时显示需要更换电池或者检查充电电路状态。

充电电路的核心芯片采用LINEAR公司的LT3652EDD电源管理芯片,该电路受控制电路控制可以通过指示灯显示充电失败或充电进行中等工作状态。

放电电路的采用LINEAR公司的LTC1871芯片为核心芯片,可以将锂电池的3.6V电压升压为5V电压,该部分电路还包含一个稳压电路和一个电源选择电路。电源选择电路用于选择电池供电或者5V外部电源供电。稳压电路对选择电路的输出进行稳压和滤波。

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