船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及实现方法_3

文档序号:8342118阅读:来源:国知局
的另一端相并接后接入中央处理器单元I中的I/O—输入接口,二极管D4的阴极与二极管D7的阴极相互连接后接入中央处理器单元I和船舶信号检测报警系统的电源输入正端VCC,电阻Rl的一端与船舶交流电力系统的交流220V电源的一端相连接,电阻Rl的另一端、二极管Dl的阴极端与光电耦合器OC中发光二极管的阳极端相并接,光电耦合器OC中发光二极管的阴极端与二极管Dl的阳极端相连接后接入船舶交流电力系统的交流220V电源的另一端,光电耦合器OC中光敏三极管的集电极接入中央处理器单元I的电源输出VCCl端,电阻Rll的一端、电容C的正极与光电親合器OC中光敏三极管的发射极相连接后接入中央处理器单元I的I/o另一输入接口,中央处理器单元I的输出还接有红色指示灯2和白色指示灯3,中央处理器单元I中包含有与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口,通过该故障信号输出端口与船舶信号检测报警系统相连接,船舶信号检测报警系统中电源的负极、中央处理器单元I中电源的负极、电阻R5的另一端、电阻R8的另一端、电阻Rll的另一端、电阻R15的另一端、电阻R19的另一端、三极管Q2的发射极、三极管Q3的发射极、三极管Q4的发射极、三极管Q6的发射极、三极管Q7的发射极、三极管Q8的发射极、电容C的负极、以及蓄电池GB的负极通过连接线与AC/DC整流模块G2的输出电源的负极端相连接。
[0026]以上所述的场效应管Ql和Q5为P沟道增强型场效应管,作为电压控制型无触点电源开关。
[0027]以上所述的三极管Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8均为NPN型开关三极管。
[0028]以上所述的二极管01、02、03、04、05、06、07均为开关二极管。
[0029]所述中央处理器单元I以MCU (微控制单元)单元核心,集有各种输入输出接口电路的中央处理器单元,包括有定时器,A/D输入接口,控制电源切换的I/O输出接口,检测电压有无的I/O输入接口,以及控制红色指示灯2和白色指示灯3点亮与熄灭的输出接口,还集有与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口、以及直流24V转MCU (微控制单元)工作电源VCCl的稳压模块;中央处理器单元I用于对船舶交流电力系统的交流220V有无检测、AC/DC整流模块G2电源输出有无检测、蓄电池GB电压大小及有无检测检测,根据不同检测结果进行是否进行电源切换或延时切换,并根据不同检测结果进行指示灯显示提示及送船舶信号检测报警系统报警。所述船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口,如船舶信号检测报警系统为开关量,集成的故障信号输出端口即为开关量端口,若船舶信号检测报警系统为通讯(如RS232)接口,集成的故障信号输出端口即为相应的通讯接
□ O
[0030]以上所述光电耦合器OC、电容C、电阻Rl、Rl1、二极管Dl构成船舶交流电力系统的交流220V有无隔离检测电路,当交流220V有电时,光电耦合器OC中光敏三极管的发射极输出高电平“I”至中央处理器单元I的I/O输入接口,当交流220V失电时,光电耦合器OC中光敏三极管的发射极输出低电平“O”至中央处理器单元I的I/O输入接口。电阻Rl用于保护光电耦合器OC中发光二极管,电容C用于平滑取样的高电平“I”。
[0031]以上所述电阻R17、R19串联后并接在AC/DC整流模块G2输出电源端,构成AC/DC整流模块G2输出电源的有无检测电路,从电阻R17和R19的连接点取电压至中央处理器单元I的I/O输入接口和通过R18加至三极管Q7的基极;当AC/DC整流模块G2输出有电源时,电阻R17和R19的连接点处输出高电平“I”至中央处理器单元I的I/O输入接口和三极管Q7的基极,三极管Q7导通并饱和;当AC/DC整流模块G2无电源输出时,电阻R17和R19的连接点处输出低电平“O”至中央处理器单元I的I/O输入接口和三极管Q7的基极,三极管Q7截止。
[0032]以上所述电阻R10、R8串联后并接在蓄电池GB两端,构成蓄电池GB电源取样电路,从电阻RlO和R8的连接点取电压至中央处理器单元I的A/D输入接口和通过R7加至三极管Q3的基极,A/D输入接口对取样电压进行模数转换,实现蓄电池GB电源大小及有无检测;当蓄电池GB有电源时,电阻RlO和R8的连接点处输出高电平“I”至中央处理器单元I的A/D输入接口和三极管Q3的基极,三极管Q3导通并饱和或导通,中央处理器单元I通过A/D输入接口对这个高电平“ I ”大小进行检测和判断;当无蓄电池GB时,电阻RlO和R8的连接点处输出低电平“O”至中央处理器单元I的A/D输入接口和三极管Q3的基极,三极管Q3截止,中央处理器单元I通过A/D输入接口对这个低电平“O”进行检测和判断,即检测到A/D输入为零时为无蓄电池GB。
[0033]当中央处理器单元I通过A/D输入接口对蓄电池GB的24V电源大小进行检测时,本发明设定当检测到电池电压低于22V时,认为电池不足,进行报警处理,当检测到电池电压大于等于22V时,认为电池正常。
[0034]同时本发明通过设置电阻RlO和R8比值,或电阻R7的大小,使接入的蓄电池GB电压在大于2IV时,加到三极管Q3的基极电流也能够保持三极管Q3的导通并饱和。
[0035]AC/DC整流模块G2输出电源的正极通过电阻R4将电源引到二极管D2的阳极和三极管Q3的集电极,当AC/DC整流模块G2输出电源有电时,无蓄电池GB,三极管Q3截止,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R4、二极管D2加到三极管Q2的基极,三极管Q2导通并饱和,若接入有蓄电池GB,若蓄电池GB的24V电源电压大于21V,三极管Q3导通并饱和,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R4、二极管D2加载不到三极管Q2的基极,三极管Q2截止,若蓄电池GB的24V电源电压小于等于21V,三极管Q3有可能导通或截止,当三极管Q3截止,相当于无蓄电池GB,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R4、二极管D2加到三极管Q2的基极,三极管Q2导通并饱和,当三极管Q3处于导通(放大区),AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R4、二极管D2加到三极管Q2的基极电流使三极管Q2可能导通或饱和;当AC/DC整流模块G2无输出电源时,不管蓄电池GB是否接入以及接入的蓄电池GB电源电压的大小如何,没有任何电流通过二极管D2加到三极管Q2的基极,三极管Q2截止,以上述说的三极管Q2工作状态均没有考虑通过二极管D3加载电流的情况。电阻R5主要用于保证三极管Q2可靠截止。
[0036]蓄电池GB电源的正极通过电阻R14将电源引到二极管D5的阳极和三极管Q7的集电极,通过设置电阻R14大小,使蓄电池GB的24V电源电压大于21V,在三极管Q7截止时,蓄电池GB的电源经电阻R14、二极管D5加到三极管Q6的基极电流使三极管Q6导通并饱和,即当AC/DC整流模块G2无电源输出时,三极管Q7截止,若蓄电池GB的24V电源电压大于21V,蓄电池GB的电源经电阻R14、二极管D5加到三极管Q6的基极电流使三极管Q6导通并饱和,若蓄电池GB的24V电源电压小于等于21V,蓄电池GB的电源经电阻R14、二极管D5加到三极管Q6的基极电流使三极管Q6有可能导通或截止;当三极管Q7导通并饱和,即AC/DC整流模块G2输出电源有电时,不管蓄电池GB是否接入以及接入的蓄电池GB电源电压的大小如何,没有任何电流通过二极管D5加到三极管Q6的基极,三极管Q6截止。以上述说的三极管Q6工作状态均没有考虑通过二极管D6加载电流的情况。电阻R15主要用于保证三极管Q6可靠截止。
[0037]当中央处理器单元I输出“O”经过电阻R9加载到三极管Q4的基极时,三极管Q4截止;当中央处理器单元I输出“I”经过电阻R9加载到三极管Q4的基极时,三极管Q4导通并饱和;当中央处理器单元I输出“O”经过电阻R20加载到三极管Q8的基极时,三极管Q8截止;当中央处理器单元I输出“I”经过电阻R20加载到三极管Q8的基极时,三极管Q8导通并饱和。
[0038]AC/DC整流模块G2输出电源的正极通过电阻R6将电源引到二极管D3的阳极和三极管Q4的集电极,当三极管Q4截止时,若AC/DC整流模块G2输出电源有电,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R6、二极管D3加到三极管Q2的基极,三极管Q2导通并饱和,若AC/DC整流模块G2无电源输出,没有任何电流通过二极管D3加到三极管Q2的基极,三极管Q2截止,当三极管Q4导通并饱和时,不管AC/DC整流模块G2电源是否有输出,没有任何电流通过二极管D3加到三极管Q2的基极,三极管Q2截止,以上述说的三极管Q2工作状态也均没有考虑通过二极管D2加载电流的情况。
[0039]蓄电池GB电源的正极通过电阻R16将电源引到二极管D6的阳极和三极管Q8的集电极,当三极管Q8截止时,通过设置电阻R16大小,若蓄电池GB的24V电源电压大于21V,使蓄电池GB经电阻R16、二极管D6加到三极管Q6的基极电流让三极管Q6导通并饱和,若蓄电池GB的24V电源电压小于等于21V,使蓄电池GB经电阻R16、二极管D6加到三极管Q6的基极电流让三极管Q6导通或截止,当三极管Q8导通并饱和时,不管蓄电池GB是否接入以及接入的蓄电池GB电源电压的大小如何,没有任何电流通过二极管D6加到三极管Q6的基极,三极管Q6截止。以上述说的三极管Q6工作状态也均没有考虑通过二极管D5加载电流的情况。
[0040]二极管D2、D3以或的方式加载电流给三极管Q2的基极,二极管D5、D6以或的方式加载电流给三极管Q6的基极。
[0041]当AC/DC整流模块G2有输出电源时,
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