机芯保护装置及机芯工作系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种机芯保护装置，包括电压比较模块和控制处理模块；所述电压比较模块包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述电压比较模块具有电压阈值端和用于连接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端的电压检测端；所述控制处理模块具有第一电平输入端、第二电平输入端和用于连接所述机芯运行设备的电源输入端的电源开关控制端。相应地，本实用新型还公开了一种机芯工作系统。采用本实用新型，能及时检测机芯运行设备的供电电压情况，并在检测到电压异常情况时进行断电保护。
【专利说明】
机芯保护装置及机芯工作系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种机芯保护装置和机芯工作系统。
【背景技术】
[0002]在ATM循环机芯中，需要控制比较多的功率型设备(如电机和电磁铁)这些设备的正常工作，才能保证整个机芯的正常运行，而这些设备正常运行的关键一个因素就是供电电压的稳定，一旦因某种原因导致电压过高或者过低，不但影响设备的正常运行，严重的可能造成设备的损坏。
[0003]现有技术一般是通过提高电源箱的质量或者电路板上的电源信号的前端处理来尽量保证电压的稳定，来维持机芯的正常运行。但现有技术存在以下缺陷:这种方式确实可以减少由此原因造成的设备故障和损坏情况，但也无形中增加了技术难度和成本，并且也不能完全避免电压的波动情况，并且有些电压的波动也不完全有输入电源造成。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是，提供一种机芯保护装置，及时检测机芯运行设备的供电电压情况，并在检测到电压异常情况时进行断电保护。
[0005]为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种机芯保护装置，包括电压比较模块和控制处理模块;所述电压比较模块包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述电压比较模块具有电压阈值端和用于连接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端的电压检测端;所述控制处理模块具有第一电平输入端、第二电平输入端和用于连接所述机芯运行设备的电源输入端的电源开关控制端；
[0006]所述第一电压比较器的正相输入端与所述电压阈值端连接，所述第一电压比较器的反相输入端与所述电压检测端连接;所述第二电压比较器的正相输入端与所述电压检测端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述电压阈值端连接;所述第一电压比较器的输出端与所述控制处理模块的第一电平输入端连接;所述第二电压比较器的输出端与所述控制处理模块的第二电平输入端连接。
[0007]进一步地，所述机芯保护装置还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和二极管；
[0008]所述第一电压比较器的正相输入端通过所述第一电阻与所述电压阈值端连接，所述第一电压比较器的反相输入端通过所述第二电阻与所述电压检测端连接;所述第二电压比器的正相输入端通过所述第三电阻与所述电压检测端连接，所述第二电压比较器的反相输入端通过所述第一电阻与所述电压阈值端连接；
[0009]所述第四电阻的一端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第四电阻的另一端接地;所述第五电阻的一端与所述第一电压比较器的反相输入端连接，所述第五电阻的另一端接地;所述二极管的一端与所述第一电压比较器的正相输入端，所述二极管的另一端接地。
[0010]进一步地，所述机芯保护装置还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容和第二电容；
[0011]所述第六电阻的一端为直流电源输入端，所述第六电阻的另一端与所述第二电压比较器的输出端连接;所述第七电阻的一端与所述直流电源输入端连接，所述第七电阻的另一端与所述第一电压比较器的输出端的连接;所述第一电压比较器的输出端通过所述第八电阻与所述控制处理模块的第一电平输入端连接;所述第二电压比较器的输出端通过所述第九电阻与所述控制处理模块的第二电平输入端连接;所述第一电容的一端与所述第二电压比较器的输出端连接，所述第一电容的另一端接地;所述第二电容的一端与所述第一电压比较器的输出端连接，所述第二电容的另一端接地。
[0012]进一步地，所述控制处理模块包括计时单元和电平判断单元；
[0013]所述控制处理模块的第一电平输入端和第二电平输入端与所述电平判断单元连接;所述电平判断单元与所述计时单元连接，所述计时单元与所述控制处理模块的电源开关控制端连接。
[0014]再进一步地，所述机芯保护装置还包括告警模块；
[0015]所述控制处理模块与所述告警模块连接。
[0016]更进一步地，所述告警模块为上位机;所述上位机包括显示屏幕。
[0017]相应地，本实用新型实施例还提供一种机芯工作系统，包括:机芯、用于维持所述机芯工作的机芯运行设备、机芯保护装置和电源；
[0018]所述机芯保护装置为上述的机芯保护装置；
[0019]所述机芯保护装置的控制处理模块与所述机芯连接，用于控制所述机芯工作；
[0020]所述机芯与所述机芯运行设备连接;所述电源与所述机芯运行设备的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电压检测端与所述机芯运行设备的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电源开关控制端与所述机芯运行设备的电源输入端连接。
[0021]相比于现有技术，本实用新型提供的机芯保护装置和机芯工作系统的有益效果在于:能提供两个电压比较器用于检测接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端，电压比较器的将检测结果转化成电平信号，并输出给控制处理模块，当控制处理模块接收到的电平信号均为低电平，则认定机芯运行设备工作正常，当控制处理模块接收到的电平信号存在有为高电平时，则认定机芯运行设备工作异常，此时控制机芯运行设备的电源输入端的电源断开，从而达到及时检测芯运行设备的供电情况，并在检测到电压异常情况时进行断电保护的效果。
【附图说明】
[0022]图1，是本实用新型提供的机芯保护装置的一个实施例的结构示意图；
[0023]图2，是本实用新型提供的机芯保护装置的另一个实施例的结构示意图；
[0024]图3是本实用新型提供的机芯保护装置的控制处理器的一个实施例的结构示意图；
[0025]图4，是本实用新型提供的机芯工作系统的一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]请参图1，是本实用新型提供的机芯保护装置的一个实施例的结构示意图，本实用新型提供的机芯保护装置是用于安装在ATM循环机芯中，用于保护维持机芯工作的机芯运行设备的电压安全;该机芯保护装置包括电压比较模块10和控制处理模块20;所述电压比较模块10包括第一电压比较器11和第二电压比较器12，所述电压比较模块10具有电压阈值端VF和用于连接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端的电压检测端VIN;所述控制处理模块20具有第一电平输入端PA1、第二电平输入端PA2和用于连接所述机芯运行设备的电源输入端的电源开关控制端EN;
[0028]优选地，所述第一电压比较器11和所述第二电压比较器12为运算放大器。
[0029]在一种实施例中，如图1所示，上述模块以及两个电压比较器的连接关系为:所述第一电压比较器11的正相输入端与所述电压阈值端VF连接，所述第一电压比较器11的反相输入端与所述电压检测端VIN连接;所述第二电压比较器12的正相输入端与所述电压检测端VIN连接，所述第二电压比较器12的反相输入端与所述电压阈值端VF连接;所述第一电压比较器11的输出端与所述控制处理模块20的第一电平输入端PAl连接;所述第二电压比较器12的输出端与所述控制处理模块20的第二电平输入端PA2连接。
[0030]参见图2，是本实用新型提供的机芯保护装置的另一个实施例的结构示意图；该机芯保护装置为另一个实施例，该机芯保护装置相比上一实施例还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和二极管Dl;
[0031]所述第一电压比较器11的正相输入端通过所述第一电阻Rl与所述电压阈值端VF连接，所述第一电压比较器11的反相输入端通过所述第二电阻R2与所述电压检测端VIN连接;所述第二电压比器的正相输入端通过所述第三电阻R3与所述电压检测端VIN连接，所述第二电压比较器12的反相输入端通过所述第一电阻Rl与所述电压阈值端VF连接；
[0032]所述第四电阻R4的一端与所述第二电压比较器12的正相输入端连接，所述第四电阻R4的另一端接地;所述第五电阻R5的一端与所述第一电压比较器11的反相输入端连接，所述第五电阻R5的另一端接地;所述二极管Dl的一端与所述第一电压比较器11的正相输入端，所述二极管Dl的另一端接地。
[0033]进一步地，所述机芯保护装置还包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容Cl和第二电容C2;
[0034]所述第六电阻R6的一端为直流电源输入端，所述第六电阻R6的另一端与所述第二电压比较器12的输出端连接;所述第七电阻R7的一端与所述直流电源输入端连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第一电压比较器11的输出端的连接;所述第一电压比较器11的输出端通过所述第八电阻R8与所述控制处理模块20的第一电平输入端PAl连接;所述第二电压比较器12的输出端通过所述第九电阻R9与所述控制处理模块20的第二电平输入端PA2连接;所述第一电容Cl的一端与所述第二电压比较器12的输出端连接，所述第一电容Cl的另一端接地;所述第二电容C2的一端与所述第一电压比较器11的输出端连接，所述第二电容C2的另一端接地。
[0035]如图3所示，图3是本实用新型提供的机芯保护装置的控制处理器的一个实施例的结构示意图，上述控制处理模块20包括计时单元21和电平判断单元22;
[0036]所述控制处理模块20的第一电平输入端PAl和第二电平输入端PA2与所述电平判断单元22连接;所述电平判断单元22与所述计时单元21连接，所述计时单元21与所述控制处理模块20的电源开关控制端EN连接。
[0037]再进一步地，上述机芯保护装置还包括告警模块30;
[0038]所述控制处理模块20与所述告警模块30连接。
[0039]优选地，所述告警模块30为上位机;所述上位机包括显示屏幕。本实施例中的上位机也为工控机，一般均带显示屏幕，用于显示报警信息。
[0040]参见图4，是本实用新型提供的机芯工作系统的一个实施例的结构示意图，该机芯工作系统，包括:机芯40、用于维持所述机芯工作的机芯运行设备50、机芯保护装置和电源60；
[0041]所述机芯保护装置为上述实施例中的机芯保护装置；
[0042]所述机芯保护装置的控制处理模块20与所述机芯40连接，用于控制所述机芯40工作；
[0043]所述机芯40与所述机芯运行设备50连接;所述电源与所述机芯运行设备50的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电压检测端VIN与所述机芯运行设备50的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电源开关控制端EN与所述机芯运行设备50的电源输入端连接。
[0044]下面结合图1至图4，以电压比较模块10的电压阈值端VF外接的是基准电源VF，告警模块30为上位机，进行详细说明本实用新型所提供的机芯保护装置的工作原理:
[0045]第一电压比较器11用于检测电压检测端VIN的电压是否低于预设的第一门槛电压，电压检测端VIN的电压即为机芯运行设备的供电电压，当机芯运行设备的供电电压大于所述第一门滥电压时，第一电压比较器11输出低电平，反之，第一电压比较器11输出高电平；当机芯运行设备的供电电压过大时，为避免第一电压比较器11受损，机芯运行设备的供电电压需经过第二电阻R2和第五电阻R5的分压后再输入到第一电压比较器11的反相输入端;如图2所示，第一门槛电压Vl = VF* (R2+R5) /R5。
[0046]第二电压比较器12用于检测电压检测端VIN的电压是否高于预设的第二门槛电压，当机芯运行设备的供电电压低于所述第二门槛电压时，第二电压比较器12输出低电平，反之，第二电压比较器12输出高电平;第一门槛电压和第二门槛电压均可以通电压阈值端VF的电压进行设置;当机芯运行设备的供电电压过大时，为避免第二电压比较器12受损，机芯运行设备的供电电压需经过第三电阻R3和第四电阻R4的分压后再输入到第二电压比较器12的正相输入端;如图2所示，第二门槛电压V2 = VF* (R3+R4) /R4 ；
[0047]控制处理模块20优选为CPU处理器，其通过I/O端口(第一电平输入端PAl和第二电平输入端PA2)来检测电压比较器所输出电平信号的变化情况，当检测到均为低电平时，说明机芯运行设备的供电电压均在第一门槛电压和第二门槛电压之间，属于正常情况;而当检测到高电平时，说明机芯运行设备的供电电压小于第一门槛电压，或者机芯运行设备的供电电压大于第二门槛电压，属于异常情况，此时，控制处理模块20首先保存ATM循环机芯运行过程中的重要数据，然后通过电源开关控制端EN断开机芯运行设备的电源输入端与电源之间的连接，即关闭机芯运行设备的供电电源，可通过一个MOS开关管来实现，最后控制处理模块20发送报警信息给上位机，上位机在屏幕上显示报警信息。
[0048]相比于现有技术，本实用新型提供的机芯保护装置和机芯工作系统的有益效果在于:
[0049]能提供两个电压比较器用于检测接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端，电压比较器的将检测结果转化成电平信号，并输出给控制处理模块，当控制处理模块接收到的电平信号均为低电平，则认定机芯运行设备工作正常，当控制处理模块接收到的电平信号存在有为高电平时，则认定机芯运行设备工作异常，此时控制机芯运行设备的电源输入端的电源断开，从而达到及时检测芯运行设备的供电情况，并在检测到电压异常情况时进行断电保护的效果。
[0050]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种机芯保护装置，其特征在于，包括电压比较模块和控制处理模块;所述电压比较模块包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述电压比较模块具有电压阈值端和用于连接维持机芯工作的机芯运行设备的电源输入端的电压检测端;所述控制处理模块具有第一电平输入端、第二电平输入端和用于连接所述机芯运行设备的电源输入端的电源开关控制端； 所述第一电压比较器的正相输入端与所述电压阈值端连接，所述第一电压比较器的反相输入端与所述电压检测端连接;所述第二电压比较器的正相输入端与所述电压检测端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述电压阈值端连接;所述第一电压比较器的输出端与所述控制处理模块的第一电平输入端连接;所述第二电压比较器的输出端与所述控制处理模块的第二电平输入端连接。2.如权利要求1所述的机芯保护装置，其特征在于，所述机芯保护装置还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和二极管； 所述第一电压比较器的正相输入端通过所述第一电阻与所述电压阈值端连接，所述第一电压比较器的反相输入端通过所述第二电阻与所述电压检测端连接;所述第二电压比器的正相输入端通过所述第三电阻与所述电压检测端连接，所述第二电压比较器的反相输入端通过所述第一电阻与所述电压阈值端连接； 所述第四电阻的一端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第四电阻的另一端接地;所述第五电阻的一端与所述第一电压比较器的反相输入端连接，所述第五电阻的另一端接地;所述二极管的一端与所述第一电压比较器的正相输入端，所述二极管的另一端接地。3.如权利要求1或2所述的机芯保护装置，其特征在于，所述机芯保护装置还包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容和第二电容； 所述第六电阻的一端为直流电源输入端，所述第六电阻的另一端与所述第二电压比较器的输出端连接;所述第七电阻的一端与所述直流电源输入端连接，所述第七电阻的另一端与所述第一电压比较器的输出端的连接;所述第一电压比较器的输出端通过所述第八电阻与所述控制处理模块的第一电平输入端连接;所述第二电压比较器的输出端通过所述第九电阻与所述控制处理模块的第二电平输入端连接;所述第一电容的一端与所述第二电压比较器的输出端连接，所述第一电容的另一端接地;所述第二电容的一端与所述第一电压比较器的输出端连接，所述第二电容的另一端接地。4.如权利要求1所述的机芯保护装置，其特征在于，所述控制处理模块包括计时单元和电平判断单元； 所述控制处理模块的第一电平输入端和第二电平输入端与所述电平判断单元连接;所述电平判断单元与所述计时单元连接，所述计时单元与所述控制处理模块的电源开关控制端连接。5.如权利要求4所述的机芯保护装置，其特征在于，所述机芯保护装置还包括告警模块； 所述控制处理模块与所述告警模块连接。6.如权利要求5所述的机芯保护装置，其特征在于，所述告警模块为上位机;所述上位机包括显示屏幕。7.一种机芯工作系统，其特征在于，包括:机芯、用于维持所述机芯工作的机芯运行设备、机芯保护装置和电源； 所述机芯保护装置为如权利要求1至6任一项所述的机芯保护装置； 所述机芯保护装置的控制处理模块与所述机芯连接，用于控制所述机芯工作； 所述机芯与所述机芯运行设备连接；所述电源与所述机芯运行设备的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电压检测端与所述机芯运行设备的电源输入端连接;所述机芯保护装置的电源开关控制端与所述机芯运行设备的电源输入端连接。
【文档编号】H02H7/00GK205565688SQ201620137277
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】赵超军
【申请人】广州广电运通金融电子股份有限公司