專利名稱：兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法及嵌入式控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)控制和電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種對(duì)要求不間斷運(yùn)行的各
種插槽結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中互為主備關(guān)系的兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法及嵌入式控制 模塊。
背景技術(shù)：
在任何電子設(shè)備中，內(nèi)部的穩(wěn)壓電源盤都是最重要、同時(shí)也是最脆弱的關(guān)鍵部分。 因此在要求不間斷運(yùn)行的設(shè)備系統(tǒng)中，通常在其機(jī)架上的相鄰插槽中同時(shí)插接互為主備關(guān) 系的兩塊相同的電源盤，其中正在運(yùn)行的一塊為主電源盤，處于守候的一塊為備電源盤。以 便在主電源盤異常時(shí)投入備電源盤，使設(shè)備停機(jī)時(shí)間盡可能短。兩電源盤之間的切換方法， 目前有人工切換和自動(dòng)切換兩種，此外還有熱備份冗余。人工切換顯然是一種落后的方法， 因?yàn)橐坏┲麟娫幢P發(fā)生故障，便會(huì)不可避免地導(dǎo)致設(shè)備工作異常、甚至系統(tǒng)癱瘓一段時(shí)間； 熱備份冗余雖然能夠使設(shè)備不因主電源盤故障而出現(xiàn)異常，但備電源盤長(zhǎng)期通電，同樣也 有老化易損問題，不僅存在安全隱患，而且浪費(fèi)電能；自動(dòng)切換是一種理想的切換方法，通 常的做法是利用繼電器作為切換控制的執(zhí)行部件。這種方法雖然在電源自動(dòng)切換中很常 見，但它并不十分適合插槽結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中兩電源盤的自動(dòng)切換。因?yàn)樵跈C(jī)架中，切換控 制電路及兩電源盤都要通過導(dǎo)線聯(lián)接到繼電器上，形成所謂"連體式"結(jié)構(gòu)，不僅可能要外 掛切換控制器，而且兩電源盤無(wú)法分別插拔、分別更換、分別維修，給工作帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適合于插槽結(jié)構(gòu)的大、中型電子設(shè)備、且互 為主備關(guān)系的兩電源盤可分別更換、分別維修的兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法及嵌入式 控制模塊。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法是將兩個(gè)相同的控 制模塊A模塊及B模塊分別嵌入兩個(gè)相同的甲電源盤及乙電源盤內(nèi)的空余位置固定，并由 導(dǎo)線與各自所在的電源盤聯(lián)接；再將分別嵌入了 A模塊及B模塊的兩電源盤插接在機(jī)箱內(nèi) 的相鄰插槽，使兩電源盤互為主備關(guān)系，并使B模塊中的紅外光接收器面向A模塊中的紅外 光發(fā)射器，B模塊中的紅外光發(fā)射器面向A模塊中的紅外光接收器。當(dāng)甲電源盤作為主電 源盤正常運(yùn)行時(shí)，盤內(nèi)A模塊中的紅外光發(fā)射器向乙電源盤中的B模塊發(fā)射紅外光信號(hào)，使 其電子開關(guān)斷開，切斷乙電源盤的交流供電，使之處于守候狀態(tài)，成為備電源盤；當(dāng)甲電源 盤出現(xiàn)故障時(shí)，A模塊中的紅外光發(fā)射器停止發(fā)射紅外光，乙電源盤內(nèi)的B模塊中的紅外光 接收器由于接收不到紅外光信號(hào)而使B模塊中的電子開關(guān)接通，乙電源盤因此通電，接替 甲電源盤繼續(xù)工作，并成為新的主電源盤；同時(shí)，乙電源盤內(nèi)的B模塊中的紅外光發(fā)射器開 始發(fā)射紅外光，甲電源盤內(nèi)A模塊的紅外光接收器收到后，使A模塊中的電子開關(guān)斷開，切 斷甲電源盤的交流供電。而換新后的甲電源盤則成為新的備電源盤，進(jìn)入正常守候狀態(tài)；當(dāng) 甲電源盤作為備電源盤處于守候狀態(tài)，而乙電源盤作為主電源盤在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換過程與上述相反。 所述的甲、乙兩電源盤之間及A模塊與B模塊之間無(wú)電路聯(lián)接。
為實(shí)現(xiàn)上述的自動(dòng)切換方法，本發(fā)明采用了可嵌入式控制模塊，包括兩同樣的A模塊及B模塊，所述的A模塊由多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元、38KHZ振蕩單元、38KHZ驅(qū)動(dòng)單元、紅外光發(fā)射器順序連接，紅外光接收器、光隔驅(qū)動(dòng)單元、電子開關(guān)順序連接以及工作電源組成，而多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元的輸入端與甲電源盤直流輸出端子相對(duì)應(yīng)的輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)(V1-VN)聯(lián)接；電子開關(guān)與所在甲電源盤的原手動(dòng)開關(guān)并聯(lián)；工作電源的輸入端與甲電源盤交流電源端子的盤內(nèi)導(dǎo)線部分聯(lián)接；而所述的B模塊與A模塊的結(jié)構(gòu)相同；兩電源盤的原手動(dòng)開關(guān)在自動(dòng)切換方式下均處于斷開位置； 本發(fā)明的有益效果是由于在互為主備的甲、乙兩電源盤內(nèi)分別嵌入同樣的相互對(duì)應(yīng)的控制模塊，因此能在主電源盤發(fā)生故障的第一時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)連續(xù)送電；而兩電源盤之間可實(shí)現(xiàn)雙向自動(dòng)切換，當(dāng)乙電源盤正常守候，運(yùn)行中的甲電源盤出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)開啟乙電源盤繼而關(guān)閉甲電源盤。反之，當(dāng)甲電源盤正常守候，運(yùn)行中的乙電源盤出現(xiàn)故障時(shí)，又可自動(dòng)開啟甲電源盤繼而關(guān)閉乙電源盤；甲、乙兩電源盤及A模塊與B模塊之間無(wú)任何電路聯(lián)接，可分別更換、分別維修、方便靈活；且因無(wú)外掛、外接裝置，不影響原機(jī)架的外觀，適合于大、中型插槽結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備。此外還可隨時(shí)對(duì)插槽中已嵌入模塊的兩電源盤進(jìn)行檢測(cè)，且兩者通用。兩電源盤既可自動(dòng)切換，又可利用原手動(dòng)開關(guān)對(duì)兩電源盤分別進(jìn)行人工啟動(dòng)，確保正常送電。


圖1為已嵌入A模塊的甲電源盤電路框 圖2為已嵌入B模塊的乙電源盤電路框 圖3為嵌入式控制模塊的一種電子電路實(shí)施例。 圖中1-甲電源盤交流電源端子，2_甲電源盤原手動(dòng)開關(guān)，3_甲電源盤，4_甲電源盤直流輸出端子，5-A模塊，6-多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元，7-38KHZ振蕩單元，8-38KHZ驅(qū)動(dòng)單元，9-紅外光發(fā)射器，10-紅外光接收器，11-光隔驅(qū)動(dòng)單元，12-電子開關(guān)，13-工作電源，14-乙電源盤交流電源端子，15-乙電源盤原手動(dòng)開關(guān)，16-乙電源盤，17-乙電源盤直流輸出端子，18-B模塊，19-多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元，20-38KHZ振蕩單元，21-38KHZ驅(qū)動(dòng)單元，22紅外光發(fā)射器，23-紅外光接收器，24光隔驅(qū)動(dòng)單元，25-電子開關(guān)，26-工作電源。
具體實(shí)施方法 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 由附圖1及附圖2所示，該兩電源盤的非連體自動(dòng)切換的方法，是將兩個(gè)相同的控制模塊-A模塊5及B模塊18分別嵌入甲、乙兩個(gè)相同的電源盤(3、 16)內(nèi)的空余位置固定，并由導(dǎo)線與各自所在的電源盤聯(lián)接；然后將嵌入了 A模塊5及B模塊18的兩電源盤分別插接在機(jī)箱內(nèi)的相鄰插槽，使兩電源盤互為主備關(guān)系，并使B模塊18中的紅外光接收器23面向A模塊5中的紅外光發(fā)射器9， B模塊18中的紅外光發(fā)射器22面向A模塊5中的紅外光接收器10。 由附圖1所示，A模塊5由多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元6、、38KHZ振蕩單元7、38KHZ驅(qū)動(dòng)單元8、紅外光發(fā)射器9、順序連接，紅外光接收器10、光隔驅(qū)動(dòng)單元11、電子開關(guān)12順序連接以及工作電源13組成，而多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元6的輸入端與所在電源盤3的直流輸出端子4相對(duì)應(yīng)的輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)V1-VN聯(lián)接；電子開關(guān)12與甲電源盤3的原手動(dòng)開關(guān)2并聯(lián)；工作電源13的輸入端與甲電源盤3的交流電源端子1的盤內(nèi)導(dǎo)線部分聯(lián)接，工作電源13輸出的直流電壓供上述各單元使用。而B模塊18的電路與A模塊5的完全相同，如附圖2所示，由多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元19、38KHZ振蕩單元20、38KHZ驅(qū)動(dòng)單元21、紅外光發(fā)射器22順序連接，紅外光接收器23、光隔驅(qū)動(dòng)單元24、電子開關(guān)25順序連接以及工作電源26組成，而多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元19的輸入端與乙電源盤16的直流輸出端子17相對(duì)應(yīng)的輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)V1-VN聯(lián)接；電子開關(guān)25與所在電源盤的原手動(dòng)開關(guān)15并聯(lián)；工作電源26的輸入端與乙電源盤16的交流電源端子14的盤內(nèi)導(dǎo)線部分聯(lián)接，工作電源26輸出的直流電壓供上述各單元使用。而且甲電源盤3與乙電源盤16之間及A模塊5與B模塊18之間無(wú)電路聯(lián)接；而兩電源盤的原手動(dòng)開關(guān)(2， 15)在自動(dòng)切換方式下均處于斷開位置。
當(dāng)甲電源盤3作為主電源盤運(yùn)行時(shí)，A模塊5利用與甲電源盤3之間的聯(lián)線，由多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元6，監(jiān)測(cè)并判斷主電源盤各路直流輸出的電壓值V「V,是否正常。各路電壓V「V,全部正常時(shí)，該單元輸出端為高阻懸空，使38KHZ振蕩單元7產(chǎn)生振蕩信號(hào)，經(jīng)38KHZ驅(qū)動(dòng)單元8激勵(lì)紅外光發(fā)射器9連續(xù)發(fā)射38KHZ紅外光。而B模塊18中的紅外光接收器23面向A模塊5中的紅外光發(fā)射器9，并接收到了來自A模塊5的38KHZ紅外光，判斷主電源盤工作正常，并輸出低電平，此低電平經(jīng)光隔驅(qū)動(dòng)單元24，使電子開關(guān)25斷開，切斷乙電源盤16的交流供電，使之處于守候狀態(tài)，成為備電源盤。當(dāng)V「V,中有一路或幾路、或全部異常時(shí)，例如偏離標(biāo)稱值^ ±5%，多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元6的輸出立即變?yōu)榈碗娖?，?8KHZ振蕩單元7停止振蕩，紅外光發(fā)射器9也因激勵(lì)信號(hào)消失而停止發(fā)射紅外光，此時(shí)乙電源盤16內(nèi)B模塊18中的紅外光接收器23因收不到38KHZ紅外光而使輸出變?yōu)楦唠娖剑?jīng)光隔驅(qū)動(dòng)單元24，使電子開關(guān)25接通，乙電源盤16因此通電，接替甲電源盤3繼續(xù)工作，并成為新的主電源盤；同時(shí)，乙電源盤16內(nèi)的B模塊18中的紅外光發(fā)射器22開始發(fā)射紅外光，甲電源盤3內(nèi)A模塊5的紅外光接收器10收到后，經(jīng)光隔驅(qū)動(dòng)單元11，使A模塊5中的電子開關(guān)12斷開，切斷甲電源盤3的交流供電，此時(shí)可以卸下甲電源盤3進(jìn)行維修，而新?lián)Q的電源盤接替甲電源盤3則成為新的備電源盤，進(jìn)入正常守候狀態(tài)；當(dāng)甲電源盤3作為備電源盤處于守候狀態(tài)，而乙電源盤16作為主電源盤在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換過程與上述相反。 附圖3為A模塊5或B兩模塊18的一種電路實(shí)施例。IC1與IC2及電阻Rl-R5、IC3及電阻R6-R10、IC4及電阻R11-R15分別構(gòu)成-12V、+12V、+5V的電壓越限監(jiān)測(cè)單元(6，19) ;IC5、R16、R17、C1組成38KHZ振蕩單元(7，20) ;IC6、R18組成38KHZ驅(qū)動(dòng)單元(8，21);TX是紅外光發(fā)射器(9， 22) ;RX、R19、R20組成紅外光接收器(10,23) ;T1、 T2、 IC7、 R21、 R22組成光隔驅(qū)動(dòng)單元(11,24) ;T3是電子開關(guān)(12,25) ;AC-DC是工作電源(13,26)。因A模塊及B兩模塊中均有紅外光發(fā)射器(9，22)及紅外光接收器(10，23)，為防止紅外光自發(fā)自收，導(dǎo)致邏輯混亂，應(yīng)通過調(diào)整限流電阻R18阻值，將紅外光發(fā)射器(9， 22)的發(fā)光強(qiáng)度控制在合適范圍，保證其只被另一只模塊的紅外光接收器收到。該電路實(shí)施例還可以有其它形式，只要結(jié)構(gòu)類同功能相同都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 在上述的方法中，兩電源盤既可自動(dòng)切換，又可利用原手動(dòng)開關(guān)(2， 15)對(duì)兩電源盤(3， 16)分別進(jìn)行人工啟動(dòng)，確保正常送電；該方法可廣泛用于原有的人工切換、連體式自動(dòng)切換、熱備份冗余方式的兩電源盤改造；同樣適用于新電源盤的設(shè)計(jì)，只須在兩電源盤PCB電路板設(shè)計(jì)時(shí)，分別加入A、B模塊的電路內(nèi)容即可；還可隨時(shí)檢測(cè)插槽中備電源盤及其內(nèi)嵌模塊有無(wú)潛在故障，檢測(cè)的方法是將一個(gè)不透光的薄檔板插入主、備電源盤之間的縫隙，擋住A模塊5及B兩模塊18之間的紅外光通路，此時(shí)應(yīng)看到原來守候的備電源盤指示燈亮起，表示其已經(jīng)啟動(dòng)。 該方法是利用嵌入兩電源盤中的兩模塊間紅外光的相互作用，控制完成兩電源盤的雙向自動(dòng)切換。并且電源盤之間及已嵌入的兩模塊之間無(wú)電路聯(lián)接，可分別更換、分別維修，且兩者通用。兩電源盤既可自動(dòng)切換，又可人工啟。
權(quán)利要求
兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法，其特征是將兩個(gè)相同的控制模塊A模塊及B模塊分別嵌入兩個(gè)相同的甲電源盤及乙電源盤內(nèi)的空余位置固定，并由導(dǎo)線與各自所在的電源盤聯(lián)接；再將分別嵌入了A模塊及B模塊的兩電源盤插接在機(jī)箱內(nèi)的相鄰插槽，使兩電源盤互為主備關(guān)系，并使B模塊中的紅外光接收器面向A模塊中的紅外光發(fā)射器，B模塊中的紅外光發(fā)射器面向A模塊中的紅外光接收器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法，其特征在于甲、乙兩電源 盤之間及A模塊與B兩模塊之間無(wú)電路聯(lián)接。
3. —種實(shí)施兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法的嵌入式控制模塊，包括A模塊(5)及 B模塊(18)，其特征在于A模塊(5)由多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元(6)、38KHZ振蕩單元(7)、 38KHZ驅(qū)動(dòng)單元(8)、紅外光發(fā)射器(9)順序連接，紅外光接收器(10)、光隔驅(qū)動(dòng)單元(11)、 電子開關(guān)(12)順序連接以及工作電源(13)組成，而多路電壓越限監(jiān)測(cè)單元(6)的各輸入 端與甲電源盤(3)直流輸出端子(4)相對(duì)應(yīng)的各輸出電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)(V1-VN)聯(lián)接；電子開關(guān) (12)與甲電源盤(3)的原手動(dòng)開關(guān)(2)并聯(lián)；工作電源(13)的輸入端與甲電源盤(3)的 交流電源端子(1)的盤內(nèi)導(dǎo)線部分聯(lián)接；而所述的B模塊(18)與A模塊(5)的結(jié)構(gòu)相同； 兩電源盤的原手動(dòng)開關(guān)(2， 15)在自動(dòng)切換方式下均處于斷開位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于不間斷運(yùn)行的各種插槽結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中兩電源盤的非連體自動(dòng)切換方法及嵌入式控制模塊。其特征是將兩個(gè)相同的控制模塊A模塊及B模塊分別嵌入甲、乙兩個(gè)相同的電源盤內(nèi)的空余位置固定，并由導(dǎo)線與各自所在的電源盤聯(lián)接；分別嵌入了A、B模塊的兩電源盤插接在機(jī)箱內(nèi)的相鄰插槽，使兩電源盤互為主備關(guān)系，并使B模塊中的紅外光接收器面向A模塊中的紅外光發(fā)射器，B模塊中的紅外光發(fā)射器面向A模塊中的紅外光接收器。利用兩模塊間紅外光的相互作用，控制完成兩電源盤的雙向自動(dòng)切換。已嵌入模塊的兩電源盤之間無(wú)電路聯(lián)接，可分別更換、分別維修，且兩者通用。兩電源盤既可自動(dòng)切換，又可人工啟動(dòng)。
文檔編號(hào)H02J9/06GK101710730SQ200910223280
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者寧曰湧 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司