[发明专利]一种嵌入式电源健康检测及管理系统

说明书

本发明属于电源健康检测及管理领域，具体公开了一种嵌入式电源健康检测及管理系统，包括微控制器、电源模块、显示器、人机交互界面和上位机；目标电源、电源模块、显示器、人机交互界面及上位机分别与微控制器连接；目标电源通过电阻调理电路、模拟选择开关、运放跟随电路和AD转换电路与微控制器连接；微控制器通过第一数字隔离器和第一总线收发器与上位机通讯；人机交互界面包括本/远端程控切换控制钮、电源编号、键盘及编码器。可以实现计算机电源系统的在线健康检测和管理，该管理模块体积小，可嵌入到计算机等电子设备内部，对设备的电源系统进行实时的监控和智能管理。

技术领域

本发明涉及电源健康检测及管理领域，特别涉及一种嵌入式电源健康检测及管理系统。

背景技术

电源系统作为核心部件，其电气性能指标的健康状态预测与管理尤为重要，现有的电源安全管理检测手段是定期对电源系统的关键参数进行人工测试，以历次测试数据为依据进行健康判据。这种检测维护手段效率较低，而且无法及时发现问题。因此对电源系统状态在线监测已成为提高系统可靠性、可维护性必须突破的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式电源健康检测及管理系统，实现电源系统的在线检测及智能控制，有效提高产品的可靠性、可测试性和可维护性指标。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种嵌入式电源健康检测及管理系统，包括微控制器、电源模块、显示器、人机交互界面和上位机；目标电源、电源模块、显示器、人机交互界面及上位机分别与微控制器连接；

目标电源通过精密电阻调理电路、模拟选择开关、运放跟随电路和AD转换电路与微控制器连接；

微控制器通过第一数字隔离器和第一总线收发器与上位机通讯；

人机交互界面包括本/远端程控切换控制钮、电源编号、键盘及编码器。

进一步，电源模块包括第一电源转换模块、第二电源转换模块、第三电源转换模块和第四电源转换模块；

第一电源转换模块，用于将输入+5V电压转为+3.3V电压，为微控制器供电；

第二电源转换模块，用于将输入+5V电压转为隔离+5V电压，为第一总线收发器和第一数字隔离器供电；

第三电源转换模块，用于将输入+5V电压转为隔离+15V和-15V电压，为模拟选择开关和运放跟随电路供电；

第四电源转换模块，用于将输入+5V电压分别转为模拟+5V电压，为AD转换电路供电。

进一步，当另一上位机需要采用CAN总线控制目标电源时，微控制器外扩独立CAN控制器，独立CAN控制器通过第二数字隔离器和第二总线收发器与该上位机通讯。

独立CAN控制器、第二数字隔离器和第二总线收发器连接有第五电源转换模块，第五电源转换模块用于将输入+5V电压转为隔离+5V电压，为独立CAN控制器、第二数字隔离器和第二总线收发器供电。

进一步，微控制器的型号为C8051F040。

进一步，微控制器包括DA转换模块、GPIO接口、CAN接口、UART接口和SPI串行外设接口。

进一步，微控制器接通过GPIO接口分别接收目标电源的过压、过流报警信息，通过GPIO接口进行电源使能开关控制。

进一步，显示器显示的工作状态包括：电源输出电压值、电源输出电流值、电源的使能开关的开关状态、当前工作状态是本端控制还是远端控制、过压保护启动时显示过压报警、过流保护启动时显示过流报警。

进一步，编码器对应两路开关量输入，根据比较操作前和操作后的两个输入状态组合值来共同确定本次旋转为顺时针还是逆时针旋转。