电信设备的功率测量电路图

2013-10-27 22:06:00
  •   本文讨论如何监测采用两个独立输入(-48v(a)和-48v(b))的电信设备的输入电压和电流。每个独立输入的电压范围不窄于-42.5v~-56.5v,而且处于冗余考虑,对这两个独立输入在模块上进行了”或”操作。从维护和支持的角度出发,测量输入电压值、输入是否存在以及

本文讨论如何监测采用两个独立输入(-48v(a)和-48v(b))的电信设备的输入电压和电流。每个独立输入的电压范围不窄于-42.5v~-56.5v,而且处于冗余考虑,对这两个独立输入在模块上进行了”或”操作。从维护和支持的角度出发,测量输入电压值、输入是否存在以及模块的功耗非常重要。

图1是电信设备常用电源部分的简化前端。两个输入通过d1和d2进行了“或”操作。经过”或”操作的电压一旦高于一个由r1和r2限定的欠压阀值,热插拔电路(u1)就将逐步为负载(数据处理侧)加电。r3是为u1提供输入电流信息的感应电阻。增加的几个器件使用户可以测量输入电流(借助r3)和u1的uv端的“或”电压。

这些测量需要在初级侧有个模数转换器(adc),且很可能还需要在次级侧(数据处理侧)配置一个隔离器以进行数据转换(图2)。adc采用了adi公司的ad7923,adi的adum1401可提供隔绝及全部数据通信通道(图2的辅助电路部分)。此外,测量电路还需要一个本地电源。

如果任一个输入电源高于37v,则需对辅助电源部分的电阻r进行计算以提供所需的功率。当感应电阻(r3)的阻值很小时,精密运算放大器u3(凌力尔特(linera)的lt1637)可以改善测量精度。

请注意,该侧消耗的每一毫安都等同于56mw功耗,因此为使设计尽可能节能,必须采取特别措施。在图2中,每个ic序号下括号内的值,是该部分电路的最大工作电流。若有两个额外的adc输入可用,可将该设计扩展为可独立测量每个输入值(图3)。辅助电路部分与图2类似。

由于电压来自两个独立源,所以adc的公共点(com)是悬浮的。com的值等于其中的较大者减去二极管压降,因此无法把从vadc1和vadc2测得的信号值直接转换为相应电压,而是必须采用如下算法:

(1)adc从全部四个输入捕获信号。

(2)电流i=(vadc4xr4)/[r3x(r5+r4)]

(3)v=14xvadc3

(4)确定其它两个adc读数(vadc1和vadc2)哪个值小,这个较小的读数属于具有最高(绝对值)电压的输入,且将决定adc的公共点的值。

(5)计算“或”二极管上的压降。

vd=(14xvadc3-144xvadc2)/13

采用计算“或”二极管压降而非借用近似0.6v这一经验值的作法将极大提升测量精度,因为它把由于电流变化引入的压降的改变也考虑在内了。

(6)计算-48v(b)和-48v(a)的值。

v48(b)=(144xvadc2)+(14xvd);

v48(a)=[14xv48(b)-144xvadc1-14xvd1]/13 来源:etta