軟啟動控制裝置系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軟啟動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子電路中，當(dāng)后端電路板通過開關(guān)電源或其他直流電源供電時，由于后端電路板輸入端可能存在電容，而如果一個電源后端接多個電路板時，可能存在多個電容并聯(lián)在一個電源接口的情況，當(dāng)電源啟動時，電源如果直接給多個電容充電，充電回路電阻很小，沖擊電流很大，這樣對電源沖擊很大，可能使電源或其他電路損壞，因此需要一個上電軟啟動的控制裝置來對啟動電流進(jìn)行限制，從而保護(hù)電源及其他電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種軟啟動控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種軟啟動控制系統(tǒng)，包括三極管、單片機(jī)以及依次連接的輸入接口、電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)和輸出接口，所述單片機(jī)分別與電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管、三極管連接；所述軟啟動控制系統(tǒng)還設(shè)置有繼電器和熱敏電阻，所述熱敏電阻設(shè)置于輸入接口與電流檢測模塊之間，所述繼電器與三極管連接。
[0005]所述繼電器由繼電器常開觸點(diǎn)a、繼電器線圈和繼電器常開觸點(diǎn)b組成，所述繼電器常開觸點(diǎn)a、繼電器線圈和繼電器常開觸點(diǎn)b電氣連接；繼電器線圈與三極管連接，繼電器常開觸點(diǎn)b設(shè)置于繼電器線圈與單片機(jī)之間，繼電器常開觸點(diǎn)a與熱敏電阻并聯(lián)。
[0006]所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)連接的通訊模塊。
[0007]所述軟啟動控制系統(tǒng)在繼電器常開觸點(diǎn)b與單片機(jī)之間設(shè)置有限流電阻。
[0008]所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)連接的狀態(tài)指示燈。狀態(tài)指示燈的主要作用是顯示電源工作的不同狀態(tài)。
[0009]所述熱敏電阻為NTC熱敏電阻。
[0010]當(dāng)電源啟動過程時以及穩(wěn)態(tài)小電流工作時，電流流過NTC熱敏電阻；當(dāng)流過電流大于NTC熱敏電阻最大穩(wěn)態(tài)電流時，繼電器常開觸點(diǎn)a閉合，電流流過繼電器觸點(diǎn)b ;當(dāng)流過電流大于電源所能承受的最大電流時，控制MOSFET將電源及時切下。上述狀態(tài)既可以通過裝置自行切換，也可以利用上位機(jī)通過通訊模塊控制切換。
[0011]將輸入接口 I接電源的輸出，輸出接口 6接后端電路板，將本軟啟動控制系統(tǒng)串入電路中。當(dāng)電源上電時，單片機(jī)11控制M0SFET5導(dǎo)通，電源流出的電流依次經(jīng)NTC熱敏電阻3、電流檢測模塊4、M0SFET5后到后端電路板；利用NTC熱敏電阻3的負(fù)溫度特性，在上電時限制啟動電流，而電路正常工作時熱敏電阻的殘余電阻值較小，幾乎對后端電路板不造成影響，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)I。
[0012]通過電流檢測模塊4對電源所消耗的電流進(jìn)行實(shí)時檢測，當(dāng)后端電路所消耗的電流大于NTC熱敏電阻3的最大穩(wěn)態(tài)工作電流時，單片機(jī)11控制三極管10導(dǎo)通，繼而繼電器線圈8得電，繼電器常開觸點(diǎn)a2閉合，將熱敏電阻釋放，電流從繼電器常開觸點(diǎn)a2流過，從而可以流過更大電流。同時繼電器常開觸點(diǎn)b7也閉合，返回給單片機(jī)11 一個高電平信號，通知單片機(jī)11繼電器已將NTC熱敏電阻3切下，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)2。
[0013]當(dāng)電流檢測模塊4檢測的電流大于電源所能承受的最大電流時，單片機(jī)11通過通訊模塊13將此信息傳送給上位機(jī)，并及時控制M0SFET5使電源切斷，保護(hù)電源不被損壞，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)3。
[0014]通過狀態(tài)指示燈12的不同顏色來顯示系統(tǒng)工作的不同狀態(tài)。上位機(jī)還可以通過通訊模塊13跟單片機(jī)11進(jìn)行通訊，控制軟啟動控制系統(tǒng)切換到不同的工作狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0016](I)本發(fā)明利用熱敏電阻和繼電器實(shí)現(xiàn)了電源的分級上電的軟啟動方式，通過熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減小的負(fù)溫度特性來限制啟動時的電流；利用電流檢測模塊來實(shí)時檢測后端電路工作電流的大小，若超過NTC熱敏電阻工作的最大穩(wěn)態(tài)電流，控制繼電器常開觸點(diǎn)a閉合，從而將熱敏電阻釋放，實(shí)現(xiàn)分級上電；避免了電源上電時沖擊電流過大對電源與后端電路的沖擊。
[0017](2)本發(fā)明將后端電路所消耗的電流以及裝置的工作狀態(tài)反饋給上位機(jī)，以便上位機(jī)對后端電路得以更好的保護(hù)；若后端電路所消耗的工作電流超出電源的承受范圍時，利用單片機(jī)控制MOSFET將電源切斷，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)；本發(fā)明也可通過通訊模塊來實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對軟啟動控制系統(tǒng)的直接控制，控制更加方便、靈活，實(shí)現(xiàn)成本較低。
【附圖說明】
[0018]圖1為實(shí)施例1的軟啟動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為實(shí)施例1的軟啟動控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)切換圖；
[0020]其中:1_輸入接口，2-繼電器常開觸點(diǎn)a，3_NTC熱敏電阻，4-電流檢測模塊，5-M0SFET，6-輸出接口，7-繼電器常開觸點(diǎn)b，8-繼電器線圈，9-限流電阻，10-三極管，
11-單片機(jī)，12-狀態(tài)指示燈，13-通訊模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種軟啟動控制系統(tǒng)，包括三極管10、單片機(jī)11以及依次連接的輸入接口 1、電流檢測模塊4、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管5 (MOSFET)和輸出接口 6，單片機(jī)11分別與電流檢測模塊4、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管5、三極管10連接；所述軟啟動控制系統(tǒng)還設(shè)置有繼電器和熱敏電阻3，所述熱敏電阻3設(shè)置于輸入接口 I與電流檢測模塊4之間，所述繼電器與三極管10連接。
[0023]所述繼電器由繼電器常開觸點(diǎn)a2、繼電器線圈8和繼電器常開觸點(diǎn)b7組成，所述繼電器常開觸點(diǎn)a2、繼電器線圈8和繼電器常開觸點(diǎn)b7電氣連接；繼電器線圈8與三極管10連接，繼電器常開觸點(diǎn)b7設(shè)置于繼電器線圈8與單片機(jī)11之間，繼電器常開觸點(diǎn)a2與熱敏電阻3并聯(lián)。
[0024]所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)11連接的通訊模塊13。
[0025]所述軟啟動控制系統(tǒng)在繼電器常開觸點(diǎn)b7與單片機(jī)11之間設(shè)置有限流電阻9。
[0026]所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)11連接的狀態(tài)指示燈12。狀態(tài)指示燈12的主要作用是顯示電源工作的不同狀態(tài)。
[0027]所述熱敏電阻3為NTC熱敏電阻。
[0028]如圖2所示，當(dāng)電源啟動過程時以及穩(wěn)態(tài)小電流工作時，電流流過NTC熱敏電阻；當(dāng)流過電流大于NTC熱敏電阻最大穩(wěn)態(tài)電流時，繼電器常開觸點(diǎn)a閉合，電流流過繼電器觸點(diǎn)b ;當(dāng)流過電流大于電源所能承受的最大電流時，控制MOSFET將電源及時切下。上述狀態(tài)既可以通過裝置自行切換，也可以利用上位機(jī)通過通訊模塊控制切換。
[0029]將輸入接口 I接電源的輸出，輸出接口 6接后端電路板，將本軟啟動控制系統(tǒng)串入電路中。當(dāng)電源上電時，單片機(jī)11控制M0SFET5導(dǎo)通，電源流出的電流依次經(jīng)NTC熱敏電阻3、電流檢測模塊4、M0SFET5后到后端電路板；利用NTC熱敏電阻3的負(fù)溫度特性，在上電時限制啟動電流，而電路正常工作時熱敏電阻的殘余電阻值較小，幾乎對后端電路板不造成影響，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)I。
[0030]通過電流檢測模塊4對電源所消耗的電流進(jìn)行實(shí)時檢測，當(dāng)后端電路所消耗的電流大于NTC熱敏電阻3的最大穩(wěn)態(tài)工作電流時，單片機(jī)11控制三極管10導(dǎo)通，繼而繼電器線圈8得電，繼電器常開觸點(diǎn)a2閉合，將熱敏電阻釋放，電流從繼電器常開觸點(diǎn)a2流過，從而可以流過更大電流。同時繼電器常開觸點(diǎn)b7也閉合，返回給單片機(jī)11 一個高電平信號，通知單片機(jī)11繼電器已將NTC熱敏電阻3切下，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)2。
[0031]當(dāng)電流檢測模塊4檢測的電流大于電源所能承受的最大電流時，單片機(jī)11通過通訊模塊13將此信息傳送給上位機(jī)，并及時控制M0SFET5使電源切斷，保護(hù)電源不被損壞，軟啟動控制系統(tǒng)工作在工作狀態(tài)3。
[0032]通過狀態(tài)指示燈12的不同顏色來顯示系統(tǒng)工作的不同狀態(tài)。上位機(jī)還可以通過通訊模塊13跟單片機(jī)11進(jìn)行通訊，控制軟啟動控制系統(tǒng)切換到不同的工作狀態(tài)。
[0033]以上所述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種軟啟動控制系統(tǒng)，包括三極管、單片機(jī)以及依次連接的輸入接口、電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管和輸出接口，所述單片機(jī)分別與電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管、三極管連接，其特征在于，所述軟啟動控制系統(tǒng)還設(shè)置有繼電器和熱敏電阻，所述熱敏電阻設(shè)置于輸入接口與電流檢測模塊之間，所述繼電器與三極管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器由繼電器常開觸點(diǎn)a、繼電器線圈和繼電器常開觸點(diǎn)b組成，所述繼電器常開觸點(diǎn)a、繼電器線圈和繼電器常開觸點(diǎn)b電氣連接；繼電器線圈與三極管連接，繼電器常開觸點(diǎn)b設(shè)置于繼電器線圈與單片機(jī)之間，繼電器常開觸點(diǎn)a與熱敏電阻并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)連接的通訊模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述軟啟動控制系統(tǒng)在繼電器常開觸點(diǎn)b與單片機(jī)之間設(shè)置有限流電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述軟啟動控制系統(tǒng)設(shè)置有與單片機(jī)連接的狀態(tài)指示燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述熱敏電阻為NTC熱敏電阻。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種軟啟動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三極管、單片機(jī)以及依次連接的輸入接口、電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管和輸出接口，所述單片機(jī)分別與電流檢測模塊、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管、三極管連接；所述軟啟動控制系統(tǒng)還設(shè)置有繼電器和熱敏電阻，所述熱敏電阻設(shè)置于輸入接口與電流檢測模塊之間，所述繼電器與三極管連接。本發(fā)明利用熱敏電阻和繼電器實(shí)現(xiàn)了電源的分級上電的軟啟動方式，通過熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減小的負(fù)溫度特性來限制啟動時的電流，避免了電源上電時沖擊電流過大對電源與后端電路的沖擊，控制方便、靈活，實(shí)現(xiàn)成本較低。
【IPC分類】H02H7-10, H02M1-36
【公開號】CN104638898
【申請?zhí)枴緾N201310564393
【發(fā)明人】楊奇峰, 孟慶鑄, 曲道奎, 徐方, 陳廷輝, 鄒風(fēng)山
【申請人】沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日