直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法，該電路包括輸入對地電阻采樣模塊、輸入接地方式判定模塊、輸入接地性告警上報模塊和MCU控制模塊；輸入對地電阻采樣模塊與輸入接地方式判定模塊電連接，輸入接地方式判定模塊通過輸入接地性告警上報模塊與MCU控制模塊電連接。本發明提供的電路利用了48V輸入接地的特點，采用電阻提供接地電壓采樣回路，通過不同的接地方式進行邏輯分析和判斷，區分出輸入不同的接地方式，達到對輸入接地性檢測和故障告警的目的，從而實現輸入接地不良告警和上報，提高了該電源使用的安全性和可靠性，且此方法簡明實用，對直流遠供應用可靠性提供很大好處。
【專利說明】直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及通信領域，尤其涉及一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]近年來我國通信事業有了飛速的發展，通信電源是整個通信網絡的基礎設施，是整個通信電信網正常可靠運行的保證，隨著3G網絡的普及和發展，其移動基站、EPON和室內外機房建設的供電、接電問題均有直流遠供電源電路來完成。直流遠供電源電路的接地是很重要的，因為行業標準中所規定的漏電流保護和AC搭接保護都是針對大地PE與電源輸出正負極所構成的回路來判定和實現的。目前遠供電源電路的接地性檢測通常是采用在接地螺釘上貼務必可靠接地的標識來提醒的。這種措施沒辦法杜絕施工人員因疏忽而忘記接地的情況，給電源電路的安全性和可靠性帶來極大的隱患。
【發明內容】
[0003]針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法，對直流遠供電路輸入不同的接地方式進行判斷，從而實現輸入接地不良故障的告警上報，提高了該電源的使用的安全性和可靠性。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路，包括輸入對地電阻采樣模塊、輸入接地方式判定模塊、輸入接地性告警上報模塊和MCU控制模塊；所述輸入對地電阻采樣模塊與輸入接地方式判定模塊電連接，所述輸入接地方式判定模塊通過輸入接地性告警上報模塊與MCU控制模塊電連接。
[0005]其中，所述輸入對地電阻采樣模塊包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第二電容和六個電阻；直流輸入正線依次通過串聯的第一電阻和第二電阻后電連接至第一二極管的正極，第三電阻與第一電容并聯后電連接至第一二極管的負極，所述第一電容的一端電連接至輸入接地方式判定模塊，直流輸入負線依次通過串聯的第四電阻和第五電阻后電連接至第二二極管的負極，第三電阻與第二電容并聯后電連接至第二二極管的正極，所述第二電容的一端電連接至輸入接地方式判定模塊，且所述第一電容和第二電容的另一端均電連接至接保護地線，所述直流輸入正線和直流輸入負線的電壓均為48V。
[0006]其中，所述輸入接地方式判定模塊包括第一運放比較器、第二運放比較器、第一穩壓二極管、第二穩壓二極管、第三穩壓二極管和第四穩壓二極管；所述第一運放比較器的第三引腳通過第七電阻與第三電阻的第一采樣電壓電連接，所述第一運放比較器的第二引腳通過第八電阻電連接至接保護地線，所述第七電阻通過串聯的第九電阻和第十電阻后電連接至第一穩壓二極管的負極，所述第一運放比較器的第一引腳分別連接第一穩壓二極管和第二穩壓二極管的正極，所述第二穩壓二極管的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊；所述第二運放比較器的第三引腳通過第十一電阻與第六電阻的第二采樣電壓電連接，所述第二運放比較器的第二引腳通過第十二電阻電連接至接保護地線，所述第十一電阻通過串聯的第十三電阻和第十四電阻后電連接至第三穩壓二極管的負極，所述第二運放比較器的第一引腳分別連接第三穩壓二極管和第四穩壓二極管的正極，所述第四穩壓二極管的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊。
[0007]為實現上述目的，本發明提供還一種直流遠供電源輸入接地性檢測方法，包括以下步驟:
[0008]步驟A:對直流輸入負線進行電壓采樣得到第一采樣電壓，對直流輸入正線進行電壓采樣得到第二采樣電壓，且將第一采樣電壓和第二采樣電壓發送至輸入接地方式判定模塊；
[0009]步驟B:輸入接地方式判定模塊中的第一運放比較器對第一采樣電壓進行比較，輸入接地方式判定模塊中的第二運放比較器對第二采樣電壓進行比較，并得到比較結果；
[0010]步驟C:將比較結果通過輸入接地性告警上報模塊輸入給MCU控制模塊，由MCU控制模塊根據比較結果判定電源的輸入接地性是否發生故障。
[0011]本發明的有益效果是:與現有技術相比，本發明提供的直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法，該電路包括輸入對地電阻采樣模塊、輸入接地方式判定模塊、輸入接地性告警上報模塊和MCU控制模塊，輸入對地電阻采樣模塊對直流輸入正線進行電壓采樣得到第二采樣電壓，且將第一采樣電壓和第二采樣電壓發送至輸入接地方式判定模塊，通過第一運放比較器和第二運放比較器對兩個采樣電壓的比較，由MCU控制模塊根據比較結果判定電源的輸入接地性是否發生故障，MCU控制模塊對直流遠供電路輸入不同的接地方式進行判斷，區分出輸入不同的接地方式，達到對輸入接地性檢測和故障告警的目的，從而實現輸入接地不良告警和上報，提高了該電源的使用的安全性和可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的直流遠供電源輸入接地性檢測電路的工作原理圖；
[0013]圖2為本發明的直流遠供電源輸入接地性檢測方法的工作原理圖。
[0014]主要元件符號說明如下:
[0015]10、輸入對地電阻采樣模塊 11、輸入接地方式判定模塊
[0016]12、輸入接地性告警上報模塊13、MCU控制模塊
【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地表述本發明，下面結合附圖對本發明作進一步地描述。
[0018]請參閱圖1，本發明提供的直流遠供電源輸入接地性檢測電路，包括輸入對地電阻采樣模塊10、輸入接地方式判定模塊11、輸入接地性告警上報模塊12和MCU控制模塊13 ；輸入對地電阻采樣模塊10與輸入接地方式判定模塊11電連接，輸入接地方式判定模塊11通過輸入接地性告警上報模塊12與MCU控制模塊13電連接。輸入對地電阻采樣模塊10包括第一二極管D1、第二二極管D2、第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6 ;直流輸入正線48VIN+依次通過串聯的第一電阻Rl和第二電阻R2后電連接至第一二極管的正極，第三電阻與第一電容并聯后電連接至第一二極管Dl的負極，第一電容Cl的一端電連接至輸入接地方式判定模塊11，直流輸入負線48VIN-依次通過串聯的第四電阻R4和第五電阻R5后電連接至第二二極管D2的負極，第三電阻R3與第二電容C2并聯后電連接至第二二極管D2的正極，第二電容C2的一端電連接至輸入接地方式判定模塊11，且第一電容Cl和第二電容C2的另一端均電連接至接保護地線PE，直流輸入正線48VIN+和直流輸入負線48VIN-的電壓均為48V。輸入接地方式判定模塊11包括第一運放比較器U1、第二運放比較器U2、第一穩壓二極管D3、第二穩壓二極管D4、第三穩壓二極管D5和第四穩壓二極管D6 ;第一運放比較器Ul的第三引腳通過第七電阻R7與第三電阻R3的第一采樣電壓VINl電連接，第一運放比較器Ul的第二引腳通過第八電阻R8電連接至接保護地線PE，第七電阻R7通過串聯的第九電阻R9和第十電阻RlO后電連接至第一穩壓二極管D3的負極，第一運放比較器Ul的第一引腳分別連接第一穩壓二極管D3和第二穩壓二極管D4的正極，第二穩壓二極管D4的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊12 ;第二運放比較器U2的第三引腳通過第十一電阻Rll與第六電阻R6的第二采樣電壓VIN-電連接，第二運放比較器U2的第二引腳通過第十二電阻R12電連接至接保護地線PE，第十一電阻Rll通過串聯的第十三電阻R13和第十四電阻R14后電連接至第三穩壓二極管D5的負極，第二運放比較器U2的第一引腳分別連接第三穩壓二極管D5和第四穩壓二極管D6的正極，第四穩壓二極管D6的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊12。
[0019]請進一步參閱圖2，本發明提供還一種直流遠供電源輸入接地性檢測方法，該方法包括以下流程
[0020]步驟S1:對直流輸入負線進行電壓采樣得到第一采樣電壓，對直流輸入正線進行電壓采樣得到第二采樣電壓，且將第一采樣電壓和第二采樣電壓發送至輸入接地方式判定模塊；
[0021]步驟S2:輸入接地方式判定模塊中的第一運放比較器對第一采樣電壓進行比較，輸入接地方式判定模塊中的第二運放比較器對第二采樣電壓進行比較，并得到比較結果；
[0022]步驟S3:將比較結果通過輸入接地性告警上報模塊輸入給MCU控制模塊，由MCU控制模塊根據比較結果判定電源的輸入接地性是否發生故障。若是MCU控制模塊上的邏輯判斷結果為10，則可上報電源的直流輸入負線接地的信息，若是MCU控制模塊上的邏輯判斷結果為01，則可上報電源的直流輸入正線接地的信息；若是MCU控制模塊上的邏輯判斷結果為11，則可上報電路輸入接地不良的故障告警信息。
[0023]在上述的過程中，包括三種工作模式:
[0024]第一種工作模式:當直流輸入正線48VIN+與接保護地線PE可靠電連接時，第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6構成對輸入對地電阻采樣模塊10的采樣回路，第三電阻R3和第六電阻R6為采樣電阻，由于第三電阻R3上的第一采樣電壓VINl為0V，而第六電阻R6上的第二采樣電壓VIN2為48V*R6/(R6+R5+R4)，這里是指各電阻的阻值；而VINl與VIN2都會在輸入接地方式判定模塊11中與門限電壓進行比較，由于第一采樣電壓小于門限電壓，而第二采樣電壓大于門限電壓，由此造成第一運放比較器Ul輸出為低電平，第二運放比較器U2輸出為高電平，電路將這第二比較輸出信號通過輸入接地性告警上報模塊12輸入給MCU控制模塊13，MCU控制模塊13進行邏輯判斷為01，則可上報電源的直流輸入正線接地的信息。
[0025]工作模式二:當直流輸入負線48VIN-與接保護地線PE可靠電連接時，第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6構成對輸入對地電阻采樣模塊10的采樣回路，第三電阻R3和第六電阻R6為采樣電阻，由于第六電阻R6上的第二采樣電壓VIN2為0V，而第三電阻R3上的第一采樣電壓VINl為48V*R3/(R3+R2+R1)，這里是指各電阻的阻值；而VINl與VIN2都會在輸入接地方式判定模塊11中與門限電壓進行比較，由于第一米樣電壓大于門限電壓，而第二米樣電壓小于門限電壓，由此造成第一運放比較器Ul輸出為高電平，第二運放比較器U2輸出為低電平，電路將這第二比較輸出信號通過輸入接地性告警上報模塊12輸入給MCU控制模塊13，MCU控制模塊13進行邏輯判斷為10，則可上報電源的直流輸入負線接地的信息。
[0026]工作模式三，當直流輸入正線48VIN+及直流輸入負線48VIN-都不與接保護地線PE電連接時，第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6構成對輸入對地電阻采樣模塊10的采樣回路，第三電阻R3和第六電阻R6為米樣電阻，由于第三電阻R3上的第一米樣電壓VINl為48V*R3/(R3+R2+R1)，而第六電阻R6上的第二采樣電壓VIN2為48V*R6/(R6+R5+R4)，而第一采樣電壓VI NI與第二采樣電壓VIN2都會在輸入接地方式判定模塊11中與門限電壓進行比較，由于第一米樣電壓VINl和第二米樣電壓VIN2均大于門限電壓，造成第二運放比較器U2輸出為高電平，第一運放比較器Ul輸出為高電平，電路將這第二比較輸出信號通過輸入接地性告警上報模塊12輸入給MCU控制模塊13，MCU控制模塊13進行邏輯判斷為11，則可上報電路輸入接地不良的故障告警信息。
[0027]本發明提供的直流遠供電源輸入接地性檢測電路及其檢測方法，該電路包括輸入對地電阻采樣模塊10、輸入接地方式判定模塊11、輸入接地性告警上報模塊12和MCU控制模塊13，輸入接地方式判定模塊11可根據輸入對地電阻采樣模塊10上直流輸入正負線與接保護地線電連接的狀態，來判定第一運放比較器Ul和第二運放比較器U2上的高低電平，最后通過輸入接地性告警上報模塊12將比較結果發送給MCU控制模塊13，MCU控制模塊13對直流遠供電路輸入不同的接地方式進行判斷，區分出輸入不同的接地方式，達到對輸入接地性檢測和故障告警的目的，即本發明中提供的電路利用了 48V輸入接地的特點，采用電阻提供接地電壓采樣回路，通過不同的接地方式進行邏輯分析和判斷，區分出輸入不同的接地方式，達到對輸入接地性檢測和故障告警的目的，從而實現輸入接地不良告警和上報，提高了該電源的使用的安全性和可靠性，且此方法簡明實用，對直流遠供應用可靠性提供很大好處。
[0028]以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路，其特征在于，包括輸入對地電阻采樣模塊、輸入接地方式判定模塊、輸入接地性告警上報模塊和MCU控制模塊；所述輸入對地電阻采樣模塊與輸入接地方式判定模塊電連接，所述輸入接地方式判定模塊通過輸入接地性告警上報模塊與MCU控制模塊電連接。
2.根據權利要求1所述的直流遠供電源輸入接地性檢測電路，其特征在于，所述輸入對地電阻米樣模塊包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第二電容和六個電阻；直流輸入正線依次通過串聯的第一電阻和第二電阻后電連接至第一二極管的正極，第三電阻與第一電容并聯后電連接至第一二極管的負極，所述第一電容的一端電連接至輸入接地方式判定模塊，直流輸入負線依次通過串聯的第四電阻和第五電阻后電連接至第二二極管的負極，第三電阻與第二電容并聯后電連接至第二二極管的正極，所述第二電容的一端電連接至輸入接地方式判定模塊，且所述第一電容和第二電容的另一端均電連接至接保護地線，所述直流輸入正線和直流輸入負線的電壓均為48V。
3.根據權利要求1所述的直流遠供電源輸入接地性檢測電路，其特征在于，所述輸入接地方式判定模塊包括第一運放比較器、第二運放比較器、第一穩壓二極管、第二穩壓二極管、第三穩壓二極管和第四穩壓二極管；所述第一運放比較器的第三引腳通過第七電阻與第三電阻的第一采樣電壓電連接，所述第一運放比較器的第二引腳通過第八電阻電連接至接保護地線，所述第七電阻通過串聯的第九電阻和第十電阻后電連接至第一穩壓二極管的負極，所述第一運放比較器的第一引腳分別連接第一穩壓二極管和第二穩壓二極管的正極，所述第二穩壓二極管的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊；所述第二運放比較器的第三引腳通過第十一電阻與第六電阻的第二采樣電壓電連接，所述第二運放比較器的第二引腳通過第十二電阻電連接至接保護地線，所述第十一電阻通過串聯的第十三電阻和第十四電阻后電連接至第三穩壓二極管的負極，所述第二運放比較器的第一引腳分別連接第三穩壓二極管和第四穩壓二極管的正極，所述第四穩壓二極管的負極電連接至輸入接地性告警上報模塊。
4.一種直流遠供電源輸入接地性檢測電路的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A:對直流輸入負線進行電壓采樣得到第一采樣電壓，對直流輸入正線進行電壓采樣得到第二采樣電壓，且將第一采樣電壓和第二采樣電壓發送至輸入接地方式判定模塊； 步驟B:輸入接地方式判定模塊中的第一運放比較器對第一采樣電壓進行比較，輸入接地方式判定模塊中的第二運放比較器對第二采樣電壓進行比較，并得到比較結果； 步驟C:將比較結果通過輸入接地性告警上報模塊輸入給MCU控制模塊，由MCU控制模塊根據比較結果判定電源的輸入接地性是否發生故障。
【文檔編號】G01R31/00GK103792444SQ201310379945
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】衛卓明 申請人:深圳市金霆科技有限公司