一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统及方法 |
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| 申请号 | CN202410081425.3 | 申请日 | 2024-01-19 | 公开(公告)号 | CN117955227A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 广州多浦乐电子科技股份有限公司; | 发明人 | 骆琦; 陈景创; 蔡庆生; 林文富; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统及方法，包括逻辑控 制模 块 、功率路径模块、备用供电模块；所述逻辑 控制模块 分别与功率路径模块和备用供电模块连接；所述备用供电模块在逻辑控制模块的作用下通过功率路径模块对外部设备供电。本发明提供的电源控制系统涉及移动式超声检测设备供电系统，特别针对X64 硬件 系统，对于设备供电突发丢失情况，能够很好续电，对于数据的保护起到重要的作用。利用逻辑控制和功率路径优化，达到了可靠性的供电的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统，其特征在于：包括逻辑控制模块、功率路径模块、备用供电模块； |
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| 说明书全文 | 一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统及方法技术领域[0001] 本发明涉及超声设备供电系统技术领域，特别是一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统及方法。 背景技术[0002] 移动式超声检测设备在使用过程中，采用适配器或者电池供电，使用者都可以对供电设备进行方便卸载。存在异常卸载电源的情况，例如设备运行中卸载了供电，导致设备突然断电。传统的供电系统在供电卸载后，无法继续为内部的X64(或者其他系统)进行供电，无法提供数据保存、关机流程的时间。很容易造成系统数据丢失，进而造成设备的损坏。 发明内容[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动式超声检测设备可靠性电源控制系统，该系统属于移动式超声检测设备供电系统。 [0004] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 所述逻辑控制模块分别与功率路径模块和备用供电模块连接；所述备用供电模块在逻辑控制模块的作用下通过功率路径模块对外部设备供电。 [0007] 进一步，所述逻辑控制模块包括MCU控制模块、或门U1； [0008] 所述MCU控制模块一端与或门U1的输出端连接，用于接收功率路径模块发出的设备异常断开信号，另一端与输出用于控制功率路径模块与备用供电模块连接的触发信号；所述或门U1的输入端用于接收功率路径模块中设备断开信号。 [0009] 进一步，所述逻辑控制模块还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3； [0010] 所述第一电阻R1一端接地，另一端与功率路径模块连接，用于控制功率路径模块与备用供电模块的连接状态； [0011] 所述第二电阻R2、第三电阻R3串接后一端接地，另一端与功率路径模块连接，所述第二电阻R2、第三电阻R3串接中间点与MCU控制模块连接，用于控制功率路径模块与备用供电模块的连接状态。 [0013] 所述第一供电一端接地，另一端依次与第三开关管Q3、第四开关管Q4串接后与受电模块连接； [0014] 所述第二供电一端接地，另一端依次与第五开关管Q5、第六开关管Q6串接后与受电模块连接； [0015] 所述第一开关管Q1一端与备用供电模块连接，另一端依次与第二开关管Q2、第二二极管D2串接后与受电模块连接。 [0016] 进一步，所述备用供电模块包括电池充电、内置电池模块、第一二极管D1； [0017] 所述电池充电一端通过第一二极管D1与受电模块连接，另一端与内置电池模块连接，所述内置电池模块的另一端通过功率路径模块与受电模块连接。 [0018] 进一步，所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6采用MOS开关管。 [0019] 进一步，所述MOS开关管源极和漏极之间并联有二极管。 [0020] 进一步，所述第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的源极连接，所述第一开关管Q1的漏极与内置电池模块连接，所述第二开关管Q2的漏极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与受电模块连接；所述第一开关管Q1的栅极与或门U1的输出端连接，所述第二开关管Q2的栅极与MCU控制模块连接。 [0021] 进一步，所述第三开关管Q3的源极与第四开关管Q4的源极连接，所述第三开关管Q3的漏极与第一供电连接，所述第四开关管Q4的漏极与受电模块连接；所述第五开关管Q5的源极与第六开关管Q6的源极连接，所述第五开关管Q5的漏极与第二供电连接，所述第六开关管Q6的漏极与受电模块连接。 [0022] 本发明利用上述的移动式超声检测设备可靠性电源控制系统的控制方法，包括以下步骤： [0023] 系统上电运行； [0024] MCU控制供电路径； [0025] 供电1或者供电2给系统供电，备用电无输出； [0026] 当系统运行过程中，撤走外部供电1或者供电2； [0027] 系统无外部供电，无缝切换到备用供电； [0028] 判断是否有外部供电接入，如果是，则返回通过MCU控制供电路径； [0029] 如果否，则通过逻辑控制模块启动关机流程，并进行数据保存，系统关闭。 [0030] 本发明的有益效果在于： [0032] 本系统提供的移动式超声检测设备供电系统电路及其控制方法，该方法利用逻辑控制和功率路径优化，达到了可靠性的供电的目的。 [0033] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明 [0034] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明： [0035] 图1为系统构建简图。 [0036] 图2为系统构建具体结构图。 [0037] 图3为系统运行关键流程图。 具体实施方式[0038] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。 [0039] 实施例1 [0040] 如图1所示，图1为系统构建简图，图中未包含现有超声系统的其他电源模块和超声业务模块，本实施例提供的移动式超声检测设备可靠性电源控制系统，包括逻辑控制模块、功率路径模块、备用供电模块； [0041] 所述逻辑控制模块分别与功率路径模块和备用供电模块连接； [0042] 所述备用供电模块在逻辑控制模块的作用下通过功率路径模块对外部设备供电； [0043] 所述逻辑控制模块，用于根据输入信号和当前设备系统运行状态来进行处理分析形成供电指令； [0044] 本实施例提供的逻辑控制模块，主要针对输入信号处理决策输出，所述逻辑控制模块包括第一输入信息和第二输入信息，所述第一输入信息为外部供电信息，例如适配器、第一供电、第二供电是否接入；所述第二输入信息为当前设备系统运行状态，包括当前设备系统是否开机运行、是否处于关机状态、是否处理关机的过程等。然后根据两个输入信息来决策对于供电的控制。针对备用供电模块的电流进行监控，需要保持备用供电模块处于满电状态，当备用供电模块电量偏低的时候，需要启动充电功能。 [0045] 所述功率路径模块，用于切换或选择外部多路供电； [0046] 本实施例中的功率路径模块，其作用是对于外部多路供电的选择切换。对于适配器、第一供电、第二供电的接入，选择其中一路对系统进行供电。功率路径除了对供电进行选择的功能，还需要具备低损耗，快速响应的特点； [0047] 所述备用供电模块，用于提供应急状态下的供电； [0048] 本实施例提供的备用供电模块，属于应急供电，这个模块的储电量足够逻辑控制模块启动设备的关机流程，并且足够设备完成关机流程。一般选择超级电容或者锂电池来实现。备用供电模块的构成是充电线路锂电池或者超级电容。 [0049] 本实施例中逻辑控制模块的主要功能是在外部供电(适配器、电池)突然的丢失情况下能够保护设备内部数据，不会引起设备因掉电造成的损坏；根据设定的控制逻辑，对外部供电进行监控，并且跟随供电的接入情况进行切换；主要内容是关于设备关机、休眠、运行的状态下的控制逻辑。 [0050] 本实施例中所述功率路径模块将多路供电路径直接无缝切换，关机后零电流消耗。 [0051] 所述功率路径模块，备用供电模块内置于设备内部，当某种特定条件下激活使用。 [0052] 如图2所示，图2为系统构建具体结构图，所述逻辑控制模块包括MCU控制模块、或门U1； [0053] 所述MCU控制模块一端与或门U1的输出端连接，用于接收功率路径模块发出的设备异常断开信号，另一端与输出用于控制功率路径模块与备用供电模块连接的触发信号；所述或门U1的输入端用于接收功率路径模块中设备断开信号； [0054] 所述逻辑控制模块还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3； [0055] 所述第一电阻R1一端接地，另一端与功率路径模块连接，用于控制功率路径模块与备用供电模块的连接状态； [0056] 所述第二电阻R2、第三电阻R3串接后一端接地，另一端与功率路径模块连接，所述第二电阻R2、第三电阻R3串接中间点与MCU控制模块连接，用于控制功率路径模块与备用供电模块的连接状态； [0057] 所述功率路径模块包括第一供电、第二供电、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第二二极管D2、受电模块； [0058] 所述第一供电一端接地，另一端依次与第三开关管Q3、第四开关管Q4串接后与受电模块连接； [0059] 所述第二供电一端接地，另一端依次与第五开关管Q5、第六开关管Q6串接后与受电模块连接； [0060] 所述第一开关管Q1一端与备用供电模块连接，另一端依次与第二开关管Q2、第二二极管D2串接后与受电模块连接； [0061] 所述备用供电模块包括电池充电、内置电池模块、第一二极管D1； [0062] 所述电池充电一端通过第一二极管D1与受电模块连接，另一端与内置电池模块连接，所述内置电池模块的另一端通过功率路径模块与受电模块连接； [0063] 图中，供电1为第一供电，供电2为第二供电； [0064] 本实施例中的第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第六开关管Q6采用MOS开关管，所述MOS开关管源极和漏极之间并联有二极管。 [0065] 本实施例中所述第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的源极连接，所述第一开关管Q1的漏极与内置电池模块连接，所述第二开关管Q2的漏极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与受电模块连接； [0066] 本实施例中的第一开关管Q1的栅极与或门U1的输出端连接，所述第二开关管Q2的栅极与MCU控制模块连接，或者与第二电阻R2、第三电阻R3串接中间点连接； [0067] 本实施例中所述第三开关管Q3的源极与第四开关管Q4的源极连接，所述第三开关管Q3的漏极与第一供电连接，所述第四开关管Q4的漏极与受电模块连接； [0068] 本实施例中所述第五开关管Q5的源极与第六开关管Q6的源极连接，所述第五开关管Q5的漏极与第二供电连接，所述第六开关管Q6的漏极与受电模块连接； [0069] 实施例2 [0070] 如图3所示，图3为系统运行关键流程图，本实施例根据上述移动式超声检测设备可靠性电源控制系统来实现控制方法，包括以下步骤： [0071] 系统上电运行； [0072] MCU控制供电路径； [0073] 供电1或者供电2给系统供电，备用电无输出； [0074] 当系统运行过程中，撤走外部供电1或者供电2； [0075] 系统无外部供电，无缝切换到备用供电； [0076] 判断是否有外部供电接入，如果是，则返回通过MCU控制供电路径； [0077] 如果否，则通过逻辑控制模块启动关机流程，并进行数据保存，系统关闭。 [0078] 下面对电路工作原理和控制逻辑进行说明，该方法利用逻辑控制和功率路径优化，使得供电更可靠，具体如下： [0079] (1)设备关机，MCU控制模块会断开内部的所有供电的使能，设备彻底断电，第一供电、第二供电的通断开关被断开，内置电池模块无法对外供电；内置电池有微弱电流漏电，受电模块供电为0； [0080] (2)设备开机运行，MCU控制模块会将第二开关管Q2控制导通，使得内置电池模块可以通过第一开关管Q1、第二开关管Q2、第二二极管D2对受电模块供电，但是由于第一供电、第二供电的电压高于内置电池电压，那么第二二极管D2出于反向偏置，内置电池对外无输出电流； [0081] (3)设备异常断开了第一供电和第二供电，那么MCU控制模块对于第二开关管Q2的控制是出于让第二开关管Q2导通，而第一供电和第二供电电压下降为0，当受电模块输入电压低于内置电池电压的时候，内置电池模块开始对外送电，续流供电给受电模块，或门U1输出为0，使能了第一开关管Q1进入完全导通，减小了内置电池模块对外供电的线路内阻； [0083] 由于内置电池的容量不足以支撑设备长时间运行，因此，设备必须进入关机流程。利用内置电池的续电，能够确保设备操作系统不因为外部供电突然断开导致的系统奔溃； [0084] (4)设备正常供电运行的情况下，MCU控制模块根据内置电池电量消耗情况进行充电管理。 [0085] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。 |
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