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一种总线式测控技术在高频开关组合电源中的应用

时间:02-21 来源:互联网 点击:

元送入或门U7A(SN74HC4075)单元。如果板选信号为低电平(L)时,U7A、U8A、U8B、U8C的输出信号为高电平(H),分别对模拟开关U1、U2、U3、U4的INH口进行封锁,检测板无信号输出或输入;如果板选信号为高电平(H),U7A和U8A、U8B、U8C的输出只取决于DC3、DC4。当DC4、DC3为00时,只有U7A输出低电平去选通U1,U8A、U8B、U8C输出为H而使U2、U3、U4被锁住;当DC4、DC3为01时,只有U8A输出L选通U2;当DC4,DC3为10时,U8B选通U3;当DC4、DC3为11时,U8C选通U4(见表2)。DC3与DC4经过由小或非门(由U7B、U6E、V4组成)和大或非门(由V1、V2、U6A和R2构成),实现对U5的选通控制。在U1~U4其中之一被选通时,通过DC0、DC1、DC2分别送入其A、B、C口,从而控制模拟转换开关对输入信号X0~X7的数值进行采样,或对输出信号X0~X7进行控制(见表3)。U1、U2共采集16路数字信号DIG1~DIG16(如:防雷状态,交流分路和直流分路开关状态,母线绝缘状态等),被选通的数字信号(Digital)分时地经过总线测控接口的脚7输入到CPU(PCF80C552)的P1.0

 

图4总线测控接口电路

图5直流、交流、环境检测板的巡检流程图

图6绝缘、电池检测板的巡检流程图

表1DC5~DC7译码表

DC7DC6DC5U5X2(on)选定的检测板
LLLX01交流
LLHX12直流
LHLX23绝缘
LHHX34电气
HLLX45环境
HLHX56电池1
HHLX67电池2
HHHX78电池3

表2DC3、DC4译码表

DC4DC3被选通的74HC4051
LLU1
LHU2
HLU3
HHU4

表3DC0~DC2译码表

CBAU1~U4的检测量
DC2DC1DC0
LLLX0
LLHX1
LHLX2
LHHX3
HLLX4
HLHX5
HHLX6
HHHX7

 

口;U3、U4共采集16路模拟信号AN1~AN16(如:电压,电流,温度,频率等),被选通的模拟信号分时地经过总线测控接口的脚8输入到12位A/D转换器MAX120的AIN口,经MAX120高速精确转换后并行输出的12位Digital信号送入到CPU的P5(低8位),P4(高4位)口。总之,DC7,DC6,DC5可选定8块检测板,DC4,DC3可选定4只模拟转换开关,DC2,DC1,DC0可选定每只模拟转换开关的8路信号,按照乘法原理,该总线测控接口通过DC0-DC7可以共检测8×4×8即256路信号。表4列出了8块检测板的信号访问地址,实际上,绝缘和电池检测板的DIG1~DIG16为模拟量,电气控制板的AN1~AN16为触发数字量。

表4检测板信号地址

检测板数字量(DIG1~DIG16)模拟量(AN1~AN16)
交流00~0F10~1F
直流20~2F30~3F
绝缘40~4F50~5F
电气60~6F70~7F
环境80~8F90~9F
电池组1A0~AFB0~BF
电池组2C0~CFD0~DF
电池组3E0~EFF0~FF
需要说明的是,图4所示的总线测控接口电路只适用于直流、交流、环境检测板,其它检测板的总线测控接口电路需作适当调整。对于电气控制板,只要把U1~U4的X脚接地,X0~X7接上拉电阻后通过施密特触发器接上继电器,即可实现对32路继电器的控制。对于绝缘检测板,只要把U1~U4的X脚相连,然后连接到X1的脚8,即可实现对32路母线支路的绝缘检测。而对于电池检测板,由于每只电池电压需经差动比例运算处理,故一只双8路模拟转换开关MAX397可选通8节电池,U7A、U8A、U8B、U8C控制信号可扩展4只MAX397,即可巡检32只电池。每节电池电压经分时处理后,产生的电池极性信号和电池修正电压信号分别输入到总线测控接口的Digital和Analog引脚。并且,3只电池检测板在软件上关联后最多可以测量96节电池。当然,根据用户需要,可以把其它检测板换成电池检测板,从而增加了电池检测的规模。

4软件设计

面对繁杂的测量数据和电气控制,经总线译码分址后,软件设计具有明显的规律性。限于篇幅,本文列出了针对图4的适用于直流、交流、环境检测板的巡检子程序RdAux1的流程见图5,及适用于绝缘、电池检测板的巡检子程序RdAux2的流程见图6。电气控制板的程序相对较简单,只要根据功能条件和表4的继电器地址编程,即可对相应继电器进行控制。

RdAux1汇编程序清单如下:

;内 部 RAM的 有 关 寄 存 器 定 义

FLAG EQU 20H ;检 测 板 安 装 标 志 位

ACB BIT 0 ;交 流 板 使 能

DCB BIT 1 ;直 流 板 使 能

AMIB BIT 4 ;环 境 板 使 能

;外 部 RAM的 有 关 存 储 区 定 义

AUXAD EQU 1000H ;巡 检 缓 冲 区 首 址

ACBUF EQU AUXAD ;交 流 板 缓 冲 区

DCBUF EQU ACBUF+ 48 ;直 流 板 缓 冲 区

AMBUF EQU DCBUF+ 48 ;环 境 板 缓 冲 区

IOBUF EQU EC00 ;巡 检 入 口 地 址 , 用 于 输 入 检 测 量 地 址

;======巡 检 子 程 序 ======

RdAux1: MOV A,FLAG

JB A.0,AC

JB A.1,DC

JB A.4,AMI

SJMP EndAux

AC: MOV R6,# HIGH(ACBUF) ;把 检 测 板 的 缓 冲 区 首 址 暂 存 在 R6,R7中

MOV R7,# LOW(ACBUF)

SJMP

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