电源控制装置及方法与流程

本发明涉及电源供给技术领域，更具体地，涉及一种电源控制装置及方法。

背景技术：

电源系统设计时不仅要考虑到输出正确的问题，往往还要考虑到输出保护的问题。当电源输出端电压、电流超出预设值时，立即启动断电等措施对自身以及负载进行保护，是十分有必要的。图1示出根据现有技术的电源控制装置的示意性框图，电源控制装置100包括控制器101和模数转换电路102。通常的做法是模数转换电路102对电源200的输出进行采样，获得输出电压、电流的模拟信号，模拟信号经由模数转换电路102进行处理后得到对应的数字信号。控制器101不断从模数转换电路102获取所述对应的数字信号，并通过计算处理使其与电源200的输出电压、电流相对应。当采样值大于预设值时，控制器101通过控制信号将电源200关闭，实施保护。图2示出根据现有技术的电源控制方法的流程图，在步骤s201中，控制器启动后执行电源任务判断电源输出信息是否正常，如果数值正常则执行步骤s202、步骤s203，继续执行电源任务以外的其他任务，之后执行步骤s204判断是否接收到关机指令，如未获得关机命令，则返回执行步骤s201，循环以上过程，如获得关机命令，则执行步骤s205，对电源进行关断。如在步骤s201中判断电源输出信息异常，则立即转入步骤s205，对电源进行关断。

采用以上技术方案虽然可以实现对电源输出进行监控，但是实际使用中存在以下缺点：

首先，控制器101为了能够监控电源输出，需要操作模数转换电路102对信号进行转换，转换后需要从模数转换电路102进行读取，读取后需要对数据进行处理判断。完成判读后控制器101才能对电源异常进行操作。这一系列的过程需要消耗相当长的时间才能完成。

此外，控制器101往往需要处理多个任务，任务之间为顺序执行的方式。只有当控制器101执行电源任务时才会获取电源输出状态。当执行电源任务之外的其他任务时，电源处于无监控状态。而其他任务的执行时间并不固定。因此，控制器101对电源异常的响应时间也会不确定。

由于以上原因，现有技术的电源控制装置及方法对电源异常的响应速度慢，对电源输出保护的可靠性低。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电源控制装置及方法，以缩短针对电源异常的响应时间，提升电源输出保护的可靠性。

根据本发明的一方面，提供一种电源控制装置，包括：控制模块，用于创建电源中断任务，使所述电源中断任务处于等待状态，提供参考信号，并在接收到第二电平的脉冲信号的情况下触发所述电源中断任务以中断与关断电源无关的任务，在触发所述电源中断任务后，向电源发送控制信号来将所述电源关断；以及比较模块，用于从所述电源获得采样信号，在所述采样信号的幅值低于或等于所述参考信号的幅值的情况下，输出第一电平的脉冲信号，在所述采样信号的幅值高于所述参考信号的幅值的情况下，输出所述第二电平的脉冲信号。

优选地，所述电源包括模拟电源，所述控制模块包括：参考信号生成单元：用于生成数字参考信号；数模转换器，用于根据所述数字参考信号生成模拟参考信号提供给所述比较模块。

优选地，所述控制模块在接收到所述第二电平的脉冲信号的情况下，如果未执行与关断电源无关的任务，则不触发所述电源中断任务，立即向所述电源发送所述控制信号来将所述电源关断。

优选地，所述控制模块还用于在接收到关机指令的情况下，完成当前的任务循环后，通过向所述电源发送所述控制信号将所述电源关断。

优选地，所述控制模块在触发所述电源中断任务后预设时长内，向所述电源发送所述控制信号来将所述电源关断。

根据本发明的另一方面，提供一种电源控制方法，包括：创建电源中断任务，使所述电源中断任务处于等待状态；提供参考信号；从电源获得采样信号，在所述采样信号的幅值低于或等于所述参考信号的幅值的情况下，输出第一电平的脉冲信号，在所述采样信号的幅值高于所述参考信号的幅值的情况下，输出第二电平的脉冲信号；在接收到所述第二电平的脉冲信号的情况下触发所述电源中断任务以中断与关断电源无关的任务，在触发所述电源中断任务后，向电源发送控制信号来将所述电源关断。

优选地，所述电源包括模拟电源，所述提供参考信号包括：生成数字参考信号，根据所述数字参考信号提供模拟参考信号。

优选地，所述电源控制方法还包括：在接收到所述第二电平的脉冲信号的情况下，如果未执行与关断电源无关的任务，则不触发所述电源中断任务，立即向所述电源发送所述控制信号来将所述电源关断。

优选地，所述电源控制方法还包括：在接收到关机指令的情况下，完成当前的任务循环后，通过向电源发送所述控制信号将电源关断。

优选地，所述在触发所述电源中断任务后，向电源发送控制信号来将所述电源关断包括：在触发所述电源中断任务后预设时长内，向所述电源发送所述控制信号来将所述电源关断。

根据本发明实施例的电源控制装置及方法，控制模块无需操作模数转换电路对信号进行转换以监控电源输出，无需从模数转换电路读取根据电源的模拟信号转化得到的数字信号后进行处理判断，而是直接根据对比模块的脉冲信号对电源异常进行操作，减少了针对电源异常的响应时间。无需在控制模块的任务循环中加入电源任务，而是预先创建电源中断任务，在控制模块执行其他任务时，电源中断任务处于等待状态。在电源异常时，控制模块触发电源中断任务以中断正在执行的任务，之后通过向电源发送控制信号将电源关断。避免了现有技术中控制器仅在执行电源任务时才会获取电源输出状态以判断电源是否异常的缺陷，不仅缩短了针对电源异常的响应时间，而且提升了电源输出保护的可靠性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据现有技术的电源控制装置的示意性框图。

图2示出根据现有技术的电源控制方法的流程图。

图3示出本发明实施例的电源控制装置的示意性框图。

图4示出本发明实施例的电源控制装置的示意性框图。

图5示出本发明实施例的电源控制方法的流程图。

图6示出本发明实施例的电源控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图3示出本发明实施例的电源控制装置的示意性框图，电源控制装置300包括：控制模块301和比较模块302。图3中还示出了电源200，电源200与电源控制装置300可以组成一个电源系统。

控制模块301用于生成参考信号，并根据脉冲信号控制电源200的关断。

所述参考信号可以对应于一个额定的电压值或一个额定的电流值。控制模块301可以在接收到的脉冲信号由第一电平跳变为第二电平的情况下，通过向电源200发送控制信号来将电源200关断。在一些实施例中，控制模块301可以在接收到的脉冲信号由第一电平跳变为第二电平的情况下，触发预先创建的处于等待状态的电源中断任务以中断自身正在执行的任务，在所述正在执行的任务被中断后，立即向电源200发送所述控制信号来将电源200关断。控制模块301在触发所述电源中断任务后预设时长内，需向电源200发送控制信号来将电源200关断。控制模块301可以在启动时创建所述电源中断任务，并使其处于等待状态。在接收到的脉冲信号由第一电平跳变为第二电平的情况下可以先判断是否正在执行与关断电源无关的任务，如果是，则触发预先创建的处于等待状态的所述电源中断任务以中断所述与关断电源无关的任务。如果没有正在执行与关断电源无关的任务，则直接向电源发送控制信号将其关断。在一些实施例中，控制模块301还用于在接收到关机指令的情况下，在完成当前的任务循环后，通过向电源200发送控制信号将电源200关断。

比较模块302用于从电源200获得采样信号，比较所述采样信号和所述参考信号，根据比较结果向控制模块301发送所述脉冲信号。

所述采样信号可以根据对电源输出电流采样得到，也可以根据对电源输出电压采样得到。比较模块302在采样信号的幅值低于或等于参考信号的幅值的情况下，输出第一电平的脉冲信号，在采样信号的幅值高于参考信号的幅值的情况下，输出第二电平的脉冲信号。

图4示出本发明实施例的电源控制装置的示意性框图。电源控制装置400可针对模拟电源进行控制，包括：控制器3011、数模转换器3012和比较模块302。图4中还示出了电源200，电源200可以是模拟电源，电源200与电源控制装置400可以组成一个电源系统。

以上结合图3已经对比较模块302进行了详细的说明，在此不再详述。在针对模拟电源进行控制时，比较模块302可以是一个电压比较器，比较模块302可以通过第一输入端对电源200的输出电压进行采样。

控制器3011可以生成数字参考信号，并根据所述脉冲信号控制电源200的关断。控制器3011可以通过所述数字参考信号控制数模转换器3012输出对应的模拟参考信号。控制器3011中可以设置一个外部中断单元，比较模块302将所述脉冲信号输入所述外部中断单元。

数模转换器3012可以根据所述数字参考信号生成模拟参考信号，并将所述模拟参考信号输入比较模块302的第二输入端。

在本实施例中，与图1所示的现有技术的电源控制装置不同，控制模块无需操作模数转换电路对模拟信号进行转换以监控电源输出，无需从模数转换电路读取根据电源的模拟信号转化得到的数字参考信号后进行处理判断，而是直接根据对比模块的脉冲信号对电源异常进行操作。减少了针对电源异常的响应时间。控制模块无需在任务循环执行电源任务，而是预先创建电源中断任务，在执行其他任务时，使电源中断任务处于等待状态。在电源异常时，控制模块触发电源中断任务，以中断自身正在执行的任务，之后通过向电源发送控制信号将电源关断。避免了现有技术中控制器仅在执行电源任务时才会获取电源输出状态以判断电源是否异常的缺陷，不仅缩短了针对电源异常的响应时间，而且提升了电源输出保护的可靠性。

图5示出本发明实施例的电源控制方法的流程图。

在步骤s501中，创建电源中断任务，使所述电源中断任务处于等待状态。

在步骤s502中，提供参考信号。

利用本实施例的电源控制方法可以控制模拟电源，可以生成数字参考信号，再根据数字参考信号提供模拟参考信号。所述参考信号可以对应于一个额定的电压值或一个额定的电流值。

在步骤s503中，从电源获得采样信号。

所述采样信号可以根据对电源输出电流采样得到，也可以根据对电源输出电压采样得到。

在步骤s504中，判断采样信号的幅值是否大于参考信号的幅值。是则执行步骤s506，否则执行步骤s505。

在步骤s505中，输出第一电平的脉冲信号。

在步骤s506中，输出第二电平的脉冲信号。

在步骤s507中，触发所述电源中断任务以中断与关断电源无关的任务。

在一些实施例中，在接收到所述第二电平的脉冲信号的情况下，如果未执行与关断电源无关的任务，则不触发所述电源中断任务，立即执行步骤s508。在接收到的脉冲信号由第一电平跳变为第二电平的情况下可以先判断是否正在执行与关断电源无关的任务，如果是，则触发预先创建的处于等待状态的所述电源中断任务以中断所述与关断电源无关的任务。如果没有正在执行与关断电源无关的任务，则直接向电源发送控制信号将其关断。

在步骤s508中，向电源发送控制信号来将所述电源关断。

在触发所述电源中断任务后预设时长内，向所述电源发送所述控制信号来将所述电源关断。在一些实施例中，如接收到关机指令，则在完成当前的任务循环后，通过向电源发送控制信号将电源关断。

图6示出本发明实施例的电源控制方法的流程图。

在步骤s601中，创建电源中断任务。

首先对电源监控创建一个电源中断任务。然后可以使控制器开始其他任务的循环执行，例如任务a、任务b的循环执行。

在步骤s602中，执行任务a。

在步骤s603中，执行任务b。

以上步骤s602和步骤s603仅是举例，在一些实施例中还可以有任务c、任务d以及其他任务的循环执行。

在步骤s604中，判断是否接收到关机指令。是则执行步骤s608，否则执行步骤s602。

当完成一个任务循环时，进行是否接收到关机指令的判断。

在步骤s605中，判断电源输出信息是否正常。是则执行步骤s606，否则执行步骤s607。

如果从电源采样得到的采样信号的幅值低于或等于由控制器控制输出的参考信号的幅值，则认为电源输出信息是正常的，否则不正常。

在步骤s606中，使电源中断任务处于等待状态。之后执行步骤s605。

循环执行任务的同时，电源中断任务处于等待状态。电源中断任务处于等待状态的情况下，需要继续执行步骤s605，以判断电源输出信息是否正常。

在步骤s607中，产生中断信号强制中断正在执行的任务。

在电源输出信息不正常的情况下，可以产生一个跳变的脉冲信号，由脉冲沿触发控制器产生电源中断信号。电源中断信号可以强制中断正在执行的任务a、任务b等其他任务，无需等待任务循环完成。在一些实施例中，在电源输出信息不正常的情况下，可以先判断是否正在执行与关断电源无关的任务。如果是，则由脉冲沿触发控制器产生电源中断信号以中断所述与关断电源无关的任务，如果没有正在执行与关断电源无关的任务，则直接执行步骤s608。

在步骤s608中，关断电源。

可以通过向电源发送控制信号来将电源输出关断。在一些实施例中，需要在完成步骤s607之后等待预定时长再执行步骤s608以便使正在执行的任务循环中的任务可以完全被中断。

在本实施例中，与图2所示的现有技术的电源控制方法不同，无需在任务循环中加入电源任务，而是预先创建电源中断任务，在执行其他任务时，使电源中断任务处于等待状态。在电源异常时，触发电源中断任务以中断正在执行的任务，并通过向电源发送控制信号将电源关断。避免了现有技术中控制器仅在执行电源任务时才会获取电源输出状态以判断电源是否异常的缺陷，不仅缩短了针对电源异常的响应时间，而且提升了电源输出保护的可靠性。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。