CN102545373A - 智能电子设备双电源切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电子设备双电源切换装置，其具有一第一交流电压输入端、一第二交流电压输入端和一直流电压输出端，该双电源装置还包括：一双电源无缝整流模块，其具有所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端；所述双电源无缝整流模块还包括两个浪涌抑制模块，其分别与所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端连接以对输入的交流电压进行浪涌抑制；一DC/DC变换器模块，其与所述双电源无缝整流模块连接，输出一固定直流电压；一滤波电路，其与所述DC/DC变换器模块连接，将经过滤波的固定直流电压从所述直流电压输出端输出。该智能电子设备双电源切换装置能够实现两路输入电源之间的无缝切换。

Description

智能电子设备双电源切换装置

技术领域

本发明涉及一种电源装置，尤其涉及一种具有两个电源输入端的电源切换装置。

背景技术

电力变压器状态监测装置长期运行在强电磁干扰的恶劣环境下，为电力变压器状态监测装置提供可靠的电源供给是其能够进行可靠稳定工作的基础。为了保证电源的可靠供给，常常使用双电源供电。这样，当一路电源出现问题时，系统会自动切换到另一路电源，从而实现供电电源的自动切换。

自动转换开关电器ATSE(Automatic Transfer Switching Equipment)是由一个或几个转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等)、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。传统的ATSE有一个很大的缺点，就是接触器线圈容易烧毁，由于处于接通状态的接触器处于长期带电工作的状态，线圈功耗和发热量都比较大，如果电源电压再偏高的话，接触器的线圈就容易发热烧毁，并且两路电源切换需要一定的动作时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电子设备双电源切换装置，其可实现两路输入电源之间的无缝切换，任意一路电源掉电对后续负载均没有任何影响，该双电源切换装置应当可以承受较大的电压输入范围。

为了实现上述目的，本发明提供了一种智能电子设备双电源切换装置，其具有一第一交流电压输入端、一第二交流电压输入端和一直流电压输出端，所述双电源装置包括：

一双电源无缝整流模块，其具有所述两个交流电压输入端，交流电压通过所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端输入该双电源无缝整流模块；所述双电源无缝整流模块还包括两个浪涌抑制模块，其分别与所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端连接以对输入的交流电压进行浪涌抑制；所述双电源无缝整流模块将输入的交流电压转换为直流电压；

一DC/DC变换器模块，其与所述双电源无缝整流模块连接，输出一固定直流电压；

一滤波电路，其与所述DC/DC变换器模块连接，将经过滤波的固定直流电压从所述直流电压输出端输出。

在上述智能电子设备双电源切换装置中，所述双电源无缝整流模块包括：

一接插件，一第一保险丝、一第二保险丝、一第一热敏电阻、一第二热敏电阻、一第一压敏电阻、一第二压敏电阻、一第三压敏电阻、一第四压敏电阻、一第五压敏电阻、一第六压敏电阻、一第一整流桥和一第二整流桥；其中，所述第一整流桥和第二整流桥结构相同，均具有按顺时针方向排布的一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚和一第四引脚；所述接插件具有一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚、一第四引脚和一第五引脚，所述第一引脚为接地端，第四引脚和第五引脚为所述第一交流电压输入端，第二引脚和第三引脚为所述第二交流电压输入端；所述第一保险丝串联连接在接插件的第五引脚和第一热敏电阻之间；所述第二保险丝的一端与接插件的第二引脚连接，第二保险丝的另一端与第一压敏电阻、第三压敏电阻和第二整流桥的第三引脚分别连接；所述第一热敏电阻的一端与所述第一保险丝连接，另一端与第四压敏电阻、第五压敏电阻和第一整流桥的第一引脚分别连接；所述第二热敏电阻的一端与接插件的第三引脚连接，另一端与第一压敏电阻、第二压敏电阻和第二整流桥的第一引脚分别连接；所述第一压敏电阻的一端与第二热敏电阻和第二整流桥的第一引脚分别连接，第一压敏电阻的另一端与第二保险丝和第二整流桥的第三引脚分别连接；所述第二压敏电阻的一端与第一压敏电阻、第二热敏电阻和第二整流桥的第一引脚连接，第二压敏电阻的另一端与第三压敏电阻连接，第二压敏电阻的另一端还与接插件的第一引脚连接以作为接地端；所述第三压敏电阻与第二压敏电阻连接的一端与接插件的第一引脚连接以作为接地端，第三压敏电阻的另一端与第二保险丝、第一压敏电阻和第二整流桥的第三引脚分别连接；所述第四压敏电阻的一端与第一热敏电阻、第五压敏电阻和第一整流桥的第一引脚分别连接，第四压敏电阻的另一端与接插件的第四引脚、第六压敏电阻和第一整流桥的第三引脚分别连接；所述第五压敏电阻的一端与第一热敏电阻、第四压敏电阻和第一整流桥的第一引脚分别连接，第五压敏电阻的另一端与第六压敏电阻连接，第五压敏电阻的另一端还与接插件的第一引脚连接以作为接地端；所述第六压敏电阻与第五压敏电阻连接的一端与接插件的第一引脚连接以作为接地端，第六压敏的另一端与接插件的第四引脚、第四压敏电阻和第一整流桥的第三引脚分别连接；所述第一整流桥的第二引脚与第二整流桥的第二引脚连接以作为所述双电源无缝整流模块的DC+输出端；第一整流桥的第四引脚与第二整流桥的第四引脚连接以作为所述双电源无缝整流模块的DC-输出端。

在该双电源无缝整流模块中，一个浪涌抑制模块包括第一热敏电阻、第四压敏电阻、第五压敏电阻和第六压敏电阻，另一个浪涌抑制模块包括第二热敏电阻、第一压敏电阻、第二压敏电阻和第三压敏电阻。

在上述智能电子设备双电源切换装置中，所述DC/DC变换器模块包括：

一第一EMI滤波器，其输入端与双电源无缝整流模块的输出端连接；

一DC/DC变换器，其输入端与所述第一EMI滤波器的输出端连接；

一第二EMI滤波器，其输入端与所述DC/DC变换器的输出端连接，其输出端与所述滤波电路连接。

在上述智能电子设备双电源切换装置中，所述滤波电路包括：一第一电容、一第二电容、一第三电容、一第四电容、一第五电容、一第六电容、一隔离变压器和一瞬态抑制二极管；其中，所述第一电容和第二电容并联连接在所述DC/DC变换器模块的输出端；所述隔离变压器的输入端与所述DC/DC变换器模块的输出端并联连接，隔离变压器的输出端与并联连接的第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和瞬态抑制二极管并联连接。

本发明的所述的智能电子设备双电源切换装置由于采用了上述技术方案，使得其能够实现两路输入电源之间的无缝切换。一旦任意一路电源发生掉电，都不会对后续负载产生任何影响。此外，本发明所述的智能电子设备双电源切换装置还可以承受较大的电压输入范围。

附图说明

图1为本发明所述的智能电子设备双电源切换装置在一种实施方式中的结构框图。

图2为本发明所述的智能电子设备双电源切换装置在一种实施方式中双电源无缝整流模块的电路结构图。

图3为本发明所述的智能电子设备双电源切换装置在一种实施方式中DC/DC变换器模块的结构示意图。

图4为本发明所述的智能电子设备双电源切换装置在一种实施方式中滤波电路的电路结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及其附图对本发明所述的智能电子设备双电源切换装置进行进一步地详细描述。

如图1所示，本实施例中的智能电子设备双电源切换装置包括：双电源无缝整流模块，其具有所述两个交流电压输入端和一个输出端，交流电压通过第一交流电压输入端和第二交流电压输入端输入该双电源无缝整流模块后由双电源无缝整流模块转换为直流电压后，由输出端输出；DC/DC变换器模块与双电源无缝整流模块连接，以输出一固定的24V直流电压；滤波电路与DC/DC变换器模块连接，对24V直流电压进行滤波，然后从直流电压输出端输出。在上述双电源无缝整流模块中，为了抑制浪涌，具有两个浪涌抑制模块，其分别与两个交流电压输入端对应连接。

图2显示了本实施例中双电源无缝整流模块的电路结构。如图2所示，该双电源无缝整流模块包括：接插件J1，第一保险丝U1、第二保险丝U7、第一热敏电阻U8、第二热敏电阻U2、第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2、第三压敏电阻R3、第四压敏电阻R4、第五压敏电阻R5、第六压敏电阻R6、第一整流桥D4和第二整流桥D5。第一整流桥D4和第二整流桥D5结构相同，均具有按顺时针方向排布的第一引脚1、第二引脚2、第三引脚3和第四引脚4。第一热敏电阻U8、第四压敏电阻R4、第五压敏电阻R5和第六压敏电阻R6构成一路交流电源浪涌抑制，第二热敏电阻U2、第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2和第三压敏电阻R3构成另一路交流电源浪涌抑制。接插件J1具有五个引脚，其中第一引脚1为接地端，第四引脚4和第五引脚5为一路交流电压的输入端，第二引脚2和第三引脚3为另一路交流电压的输入端。第一保险丝U1和第二保险丝U7的规格为2A/250V，其中第一保险丝U1串联连接在接插件J1的第五引脚5和第一热敏电阻U8之间，第二保险丝U7的一端与接插件J1的第二引脚2连接，另一端与第一压敏电阻R1、第三压敏电阻R3和第二整流桥D5的第三引脚3分别连接。第一热敏电阻U8和第二热敏电阻U2的规格为10D-9，其中第一热敏电阻U8的一端与第一保险丝U1连接，另一端与第四压敏电阻R4、第五压敏电阻R5和第一整流桥D4的第一引脚1分别连接，第二热敏电阻U2的一端与接插件J1的第三引脚3连接，另一端与第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2和第二整流桥D5的第一引脚1分别连接。第一至第六压敏电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6规格均为10D471K，其中第一压敏电阻R1的一端与第二热敏电阻U2和第二整流桥D5的第一引脚1分别连接，第一压敏电阻R1的另一端与第二保险丝U7和第二整流桥D5的第三引脚3分别连接；第二压敏电阻R2的一端与第一压敏电阻R1、第二热敏电阻U2和第二整流桥D5的第一引脚1连接，第二压敏电阻R2的另一端与第三压敏电阻R3连接，第二压敏电阻R2的另一端还与接插件J1的第一引脚1连接以作为接地端；第三压敏电阻R3与第二压敏电阻R2连接的一端与接插件J1的第一引脚1连接以作为接地端，第三压敏电阻R3的另一端与第二保险丝U7、第一压敏电阻R1和第二整流桥D)的第三引脚3分别连接；第四压敏电阻R4的一端与第一热敏电阻U8、第五压敏电阻R5和第一整流桥D4的第一引脚1分别连接，另一端与接插件J1的第四引脚4、第六压敏电阻R6和第一整流桥D4的第三引脚3分别连接；第五压敏电阻R5的一端与第一热敏电阻U8、第四压敏电阻R4和第一整流桥D4的第一引脚1分别连接，另一端与第六压敏电阻R6连接，第五压敏电阻R5的另一端还与接插件J1的第一引脚1连接以作为接地端；第六压敏电阻R6与第五压敏电阻R)连接的一端与接插件J1的第一引脚1连接以作为接地端，另一端与接插件J1的第四引脚4、第四压敏电阻R4和第一整流桥D4的第三引脚分别连接。第一整流桥D4的第二引脚2与第二整流桥D5的第二引脚2连接以作为双电源无缝整流模块的DC+输出端，第一整流桥D4的第四引脚4与第二整流桥D5的第四引脚4连接以作为双电源无缝整流模块的DC-输出端。

图3显示了本实施例中，DC/DC变换器模块的结构。如图3所示，该DC/DC变换器模块包括：第一EMI滤波器U3、DC-DC变换器U4和第二EMI滤波器U6。其中，第一EMI滤波器U3型号为EMI-FA01，实现EMI滤波功能，其1脚、2脚为输入引脚，3脚、4脚为输出引脚、5脚为接地引脚，其中1脚连接双电源无缝整流模块的DC+输出端，2脚连接AGNDP以及双电源无缝整流模块的DC-输出端，3脚、4脚分别与DC/DC变换器U4的3脚、2脚相连，5脚连接AGNDP以及双电源无缝整流模块的DC-输出端。本实施例中DC/DC变换器型号为SWA10-S24，将输入的直流电压变换为24V直流电压，其1脚为接地引脚、2脚和3脚为输入引脚、4脚和5脚为输出引脚，其中2脚、3脚分别与第一EMI滤波器U3的4脚、3脚相连，4脚、5脚分别与第二EMI滤波器U6的1脚、2脚相连。本实施例中第二EMI滤波器U6型号为EMI-FD01，其1脚、2脚为输入引脚，3脚、4脚为输出引脚、5脚为接地引脚，其中1脚、2脚分别与DC/DC变换器U5的5脚、4脚相连，3脚、4脚为输出端与后续的滤波电路连接。

图4显示了本实施例中滤波电路的电路结构。如图4所示，该滤波电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容E1、第四电容E2、第五电容C3、第六电容C4、隔离变压器T1、瞬态抑制二极管D1和另一插接件J2。其中，第一电容C1为0.1uF、第二电容C2为0.01uF，其一端连接第二EMI滤波器U6的3脚，另一端连接第二EMI滤波器U6的4脚，起隔离前滤波作用。隔离变压器T1的输入端并联在第二EMI滤波器U6的3脚和4脚之间，输出端作为24V电压输出连接第三电容E1、第四电容E2、第五电容C3、第六电容C4和瞬态抑制二极管D1。第三电容E1、第四电容E2、第五电容C3、第六电容C4分别为220uF、220uF、0.1uF、0.1uF，起到滤波作用。瞬态抑制二极管D1型号为SMBJ28A，起到保护作用。另一插接件J2为具有四个引脚，其1脚、2脚相连连接24V直流电压的正极，3脚、4脚相连连接24V直流电压的地端。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能电子设备双电源切换装置，其具有一第一交流电压输入端、一第二交流电压输入端和一直流电压输出端，其特征在于，所述双电源装置包括：

一双电源无缝整流模块，其具有所述两个交流电压输入端，交流电压通过所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端输入该双电源无缝整流模块；所述双电源无缝整流模块还包括两个浪涌抑制模块，其分别与所述第一交流电压输入端和第二交流电压输入端连接以对输入的交流电压进行浪涌抑制；所述双电源无缝整流模块将输入的交流电压转换为直流电压；

一DC/DC变换器模块，其与所述双电源无缝整流模块连接，输出一固定直流电压；

一滤波电路，其与所述DC/DC变换器模块连接，将经过滤波的固定直流电压从所述直流电压输出端输出。

2.如权利要求1所述的智能电子设备双电源切换装置，其特征在于，所述双电源无缝整流模块包括：

一接插件(J1)，一第一保险丝(U1)、一第二保险丝(U7)、一第一热敏电阻(U8)、一第二热敏电阻(U2)、一第一压敏电阻(R1)、一第二压敏电阻(R2)、一第三压敏电阻(R3)、一第四压敏电阻(R4)、一第五压敏电阻(R5)、一第六压敏电阻(R6)、一第一整流桥(D4)和一第二整流桥(D5)；其中

所述第一整流桥(D4)和第二整流桥(D5)结构相同，均具有按顺时针方向排布的一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚和一第四引脚；

所述接插件(J1)具有一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚、一第四引脚和一第五引脚，所述第一引脚为接地端，第四引脚和第五引脚为所述第一交流电压输入端，第二引脚和第三引脚为所述第二交流电压输入端；

所述第一保险丝(U1)串联连接在接插件(J1)的第五引脚和第一热敏电阻(U8)之间；

所述第二保险丝(U7)的一端与接插件(J1)的第二引脚连接，第二保险丝(U7)的另一端与第一压敏电阻(R1)、第三压敏电阻(R3)和第二整流桥(D5)的第三引脚分别连接；

所述第一热敏电阻(U8)的一端与所述第一保险丝(U1)连接，另一端与第四压敏电阻(R4)、第五压敏电阻(R5)和第一整流桥(D4)的第一引脚分别连接；

所述第二热敏电阻(U2)的一端与接插件(J1)的第三引脚连接，另一端与第一压敏电阻(R1)、第二压敏电阻(R2)和第二整流桥(D5)的第一引脚分别连接；

所述第一压敏电阻(R1)的一端与第二热敏电阻(U2)和第二整流桥(D5)的第一引脚分别连接，第一压敏电阻(R1)的另一端与第二保险丝(U7)和第二整流桥(D5)的第三引脚分别连接；

所述第二压敏电阻(R2)的一端与第一压敏电阻(R1)、第二热敏电阻(U2)和第二整流桥(D5)的第一引脚连接，第二压敏电阻(R2)的另一端与第三压敏电阻(R3)连接，第二压敏电阻(R2)的另一端还与接插件(J1)的第一引脚连接以作为接地端；

所述第三压敏电阻(R3)与第二压敏电阻(R2)连接的一端与接插件(J1)的第一引脚连接以作为接地端，第三压敏电阻(R3)的另一端与第二保险丝(U7)、第一压敏电阻(R1)和第二整流桥(D5)的第三引脚分别连接；

所述第四压敏电阻(R4)的一端与第一热敏电阻(U8)、第五压敏电阻(R5)和第一整流桥(D4)的第一引脚分别连接，第四压敏电阻(R4)的另一端与接插件(J1)的第四引脚、第六压敏电阻(R6)和第一整流桥(D4)的第三引脚分别连接；

所述第五压敏电阻(R5)的一端与第一热敏电阻(U8)、第四压敏电阻(R4)和第一整流桥(D4)的第一引脚分别连接，第五压敏电阻(R5)的另一端与第六压敏电阻(R6)连接，第五压敏电阻(R5)的另一端还与接插件(J1)的第一引脚连接以作为接地端；

所述第六压敏电阻(R6)与第五压敏电阻(R5)连接的一端与接插件(J1)的第一引脚连接以作为接地端，第六压敏电阻(R6)的另一端与接插件(J1)的第四引脚、第四压敏电阻(R4)和第一整流桥(D4)的第三引脚分别连接；

所述第一整流桥(D4)的第二引脚与第二整流桥(D5)的第二引脚连接以作为所述双电源无缝整流模块的DC+输出端；第一整流桥(D4)的第四引脚与第二整流桥(D5)的第四引脚连接以作为所述双电源无缝整流模块的DC-输出端。

3.如权利要求1或2所述的智能电子设备双电源切换装置，其特征在于，所述DC/DC变换器模块包括：

一第一EMI滤波器，其输入端与双电源无缝整流模块的输出端连接；

一DC/DC变换器，其输入端与所述第一EMI滤波器的输出端连接；

一第二EMI滤波器，其输入端与所述DC/DC变换器的输出端连接，其输出端与所述滤波电路连接。

4.如权利要求1或2所述的智能电子设备双电源切换装置，其特征在于，所述滤波电路包括：一第一电容(C1)、一第二电容(C2)、一第三电容(E1)、一第四电容(E2)、一第五电容(C3)、一第六电容(C4)、一隔离变压器(T1)和一瞬态抑制二极管(D1)；其中

所述第一电容(C1)和第二电容(C2)并联连接在所述DC/DC变换器模块的输出端；

所述隔离变压器(T1)的输入端与所述DC/DC变换器模块的输出端并联连接，隔离变压器(T1)的输出端与并联连接的第三电容(E1)、第四电容(E2)、第五电容(C3)、第六电容(C4)和瞬态抑制二极管(D1)并联连接。

5.如权利要求1所述的智能电子设备双电源切换装置，其特征在于，所述固定直流电压为24V直流电压。

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