基于RT-T、NB-Iot的開關柜應急電源設計（原理圖、PCB圖、源代碼、設計說明）

基于RT-T、NB-Iot的開關柜應急電源設計（原理圖、PCB圖、源代碼、設計說明）

本作品由4部分組成：反激式開關電源（自主設計）、NB-iot模塊、（基于stm32單片機采用RT-Thread操作系統(tǒng)）控制單元、蓄電池組成，其中前三者集成到一塊PCB上，可以完成為蓄電池充電、為柜內設備供電、蓄電池定期活化、紅外遙控活化、蓄電池過放保護等功能。在市電狀態(tài)下采用市電為開關柜內檢測設備供電。

市電斷電情況下由蓄電池為柜內設備供電。同時將市電還是蓄電池供電的狀況及電池電量等信息通過NB-Iot物聯(lián)網(wǎng)模塊上傳至中移OneNet平臺，用戶可通過網(wǎng)頁監(jiān)控斷電保護系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(1)系統(tǒng)中的各個模塊的電源供給：

反激式開關電源以市電220V作為輸入，輸出DC24V供給STM32控制系統(tǒng)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路轉換為3.3V作為STM32控制系統(tǒng)的電源，同時DC24V 供給NB-IOT模塊中的X34063電源模塊，同樣轉換為3.3V作為NB-IOT模塊的電源（之所以要把STM32控制系統(tǒng)、NBIOT模塊分開供電，是因為要保證系統(tǒng)中的NB-IOT模塊拔出后，系統(tǒng)仍能正常運行，而串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的最大輸出電流不足以額外給NB-IOT模塊供電）。當市電狀態(tài)異常時，反激式開關電源無DC輸出，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和X34063的電源模塊由蓄電池供電。

(2)系統(tǒng)中的信號采集：

本系統(tǒng)通過反激式開關電源的次級線圈的輸出來檢測市電供電情況，若市電供電異常（停電），則反激式開關電源停止工作，電源次級無輸出。反之，若市電供電正常，反激式開關電源工作正常，電源次級有輸出。市電狀態(tài)監(jiān)測電路將電源次級的電平作為輸入，輸出TTL電平向STM32控制系統(tǒng)通知市電狀態(tài)（與反激式開關電源隔離）。

蓄電池的電量通過AD采樣后信號傳送至STM32控制系統(tǒng)，STM32控制系統(tǒng)經(jīng)過線性運算，得知蓄電池電量。

(3)系統(tǒng)中的控制信號：

STM32控制系統(tǒng)通過輸出高低電平控制晶體管開關電路A、B的導通與斷開，晶體管開關電路A控制反激式開關電源是否給蓄電池充電；晶體管開關電路B控制蓄電池是給負載供電。STM32控制系統(tǒng)通過串口向NB-IOT模塊收發(fā)數(shù)據(jù)，NBIOT模塊再將數(shù)據(jù)上傳至OneNet云平臺。

(4)系統(tǒng)的控制邏輯：

當市電供電正常時，通過反激式開關電源給蓄電池充電，同時反激式開關電源給負載、STM32控制系統(tǒng)、NB-IOT模塊供電，若市電供電異常（停電），STM32控制系統(tǒng)判斷蓄電池電量，若蓄電池電量充足則由蓄電池給負載、STM32控制系統(tǒng)、NB-IOT模塊供電。同時將市電供電狀態(tài)、蓄電池的電量通過NB-IOT模塊上傳至OneNet云平臺，設備上的指示燈指示設備工作狀態(tài)、蓄電池是否竊電等信息。用戶可以查看設備指示燈，或在OneNet云平臺在線查看系統(tǒng)運行狀態(tài)，來實時監(jiān)測電力供應情況。

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