基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法与流程

本发明涉及供电控制，更具体地说，它涉及基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法。

背景技术：

1、工业控制板卡通常安装在配电柜、现场设备或产线控制单元中，供电来源多为现场直流电源。该类板卡一方面要把现场供电转换为控制芯片、通信接口和数字电路所需的多个电压等级，另一方面还要面对接线反接、浪涌、电磁干扰和负载变化带来的供电扰动。因此，工程上常在输入端设置反接保护和瞬态抑制，在稳压前后设置滤波环节，并通过前级变换和后级稳压形成多电压等级供电。

2、在实际运行中，供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出分别对应不同标称等级。如果只观察某一个电压点，或者直接比较不同等级下的电压数值，难以判断扰动在级联供电链中是否沿供电方向被逐级收敛，也难以把该判断可靠地用于前级稳压变换的继续或停止控制。现场维护中还常见一种情况：输入侧干扰经过保护和滤波后仍会传递到后级，而后级负载变化又会反向影响前级工作状态，单点检测给出的控制依据不足，容易造成前级仍在不适合的供电状态下继续工作。

3、因此，工业控制板卡供电控制需要一种面向两级级联稳压供电链的处理方式，使供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出在不同标称等级下仍能够形成可沿供电方向比较的关系，并使该关系直接参与第一级稳压变换的继续或停止控制。

技术实现思路

1、本发明提供基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，解决了背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述的发明目的，本发明提供如下的技术方案。

3、基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，用于工业控制板卡的两级级联稳压供电链，所述两级级联稳压供电链沿供电方向包括供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出，包括：

4、使第一级稳压输出作为第二级稳压输入；

5、在取得入口电压、一级电压和二级电压期间，保持供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出之间的级联供电连接不变；

6、根据入口标称电压、一级标称电压和二级标称电压，分别确定入口电压相对偏差、一级电压相对偏差和二级电压相对偏差，所述入口电压相对偏差、一级电压相对偏差和二级电压相对偏差分别表征入口电压相对于入口标称电压、一级电压相对于一级标称电压、二级电压相对于二级标称电压的偏离程度；

7、沿所述供电方向比较入口电压相对偏差、一级电压相对偏差和二级电压相对偏差，将入口电压相对偏差、一级电压相对偏差和二级电压相对偏差沿所述供电方向逐级不增的比较结果确定为逐级收敛关系，将其他比较结果确定为非逐级收敛关系；

8、在确定为逐级收敛关系时，使第一级稳压变换继续，在确定为非逐级收敛关系时，使第一级稳压变换停止。

9、与现有技术相比，本发明具有如下实质性特点和显著进步：

10、本发明在工业控制板卡的两级级联稳压供电链中，以供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出的实际电压为对象，把不同标称等级下的电压转化为可沿供电方向比较的相对偏差关系，并将比较结果直接用于第一级稳压变换的继续或停止控制。这样，供电判断不脱离工业控制板卡供电通路本身，能够在保留反接保护、瞬态抑制和滤波环节的同时，使前级变换控制与两级输出状态相衔接，减少仅依赖单点电压判断造成的控制依据不足，并为多电压等级负载供电提供更明确的控制基础。

1.基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，用于工业控制板卡的两级级联稳压供电链，所述两级级联稳压供电链沿供电方向包括供电入口、第一级稳压输出和第二级稳压输出，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，所述第一级稳压变换由第一级开关型dc-dc转换器执行。

3.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，所述第二级稳压输出由第二级低压差线性稳压器输出形成，且所述第一级稳压输出送入所述第二级低压差线性稳压器。

4.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，在取得入口电压之前，使工业现场提供的直流电源经反接保护二极管进入两级级联稳压供电链的后续供电路径；

5.根据权利要求4所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，在反接保护后输入节点与地之间设置瞬态抑制二极管，所述反接保护后输入节点位于反接保护二极管的输出侧，由所述瞬态抑制二极管在瞬态过压或浪涌出现时进行钳位。

6.根据权利要求2所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，在第一级开关型dc-dc转换器的输入侧设置由电感与输入滤波电容构成的输入滤波网络，并由所述输入滤波网络抑制进入第一级开关型dc-dc转换器的高频干扰。

7.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，入口电压从供电入口对应的采集位置取得，一级电压从第一级稳压输出对应的采集位置取得，二级电压从第二级稳压输出对应的采集位置取得。

8.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，在同一采样时刻取得入口电压、一级电压和二级电压。

9.根据权利要求1所述的基于两级稳压与多级防护的工业控制板卡供电方法，其特征在于，在第一级稳压输出对应的输出端设置第一级输出滤波电容，在第二级稳压输出对应的输出端设置第二级输出滤波电容。