CN105186681A - 不间断直流电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不间断直流电源系统，属于直流电源装置领域，包括充电器、AC-DC模块、蓄电池、晶闸管和触发电路，蓄电池通过充电器连接到交流电源，蓄电池的输出端通过晶闸管连接到直流输出端，AC-DC模块的输入端连接到交流电源，AC-DC模块的输出端连接到直流输出端，触发电路的输入端连接到充电器的输出端，触发电路的输出端连接到触发电路晶闸管的门电极，触发电路包括三极管、基极电阻和稳压二极管，三极管的集电极连接到蓄电池的正极，三极管的发射极连接到晶闸管的门电极，三极管的基极通过稳压二极管连接到AC-DC模块的负极输出端，基极电阻并联在基极与集电极之间，可以实现直流电源的稳定切换，维护更加节省成本。

Description

不间断直流电源系统
技术领域
本发明提供一种不间断直流电源系统，属于直流电源装置领域。
背景技术
工业生产的很多领域需要直流电源的不间断供应，为用电设备提供持续、稳定的电源，以保障生产的正常进行。现有不间断直流电源系统，利用了智能控制器对切换元件进行控制，通过将编译好的程序烧录到智能控制器来实现各种逻辑，但这种通过智能控制器的控制方式稳定性非常不好，而且应用在高压设备上易受冲击而损坏，同时现有的不间断直流电源系统，主备电源的切换时间长，在遇到频繁停送电时，无法应对，必会出现间断。
发明内容
本发明目的在于提供一种不间断直流电源系统，可以实现直流电源的稳定切换，维护更加节省成本。
本发明所述的不间断直流电源系统，包括充电器、AC-DC模块、蓄电池、晶闸管和触发电路。蓄电池通过充电器连接到交流电源，蓄电池的输出端通过晶闸管连接到直流输出端，AC-DC模块的输入端连接到交流电源，AC-DC模块的输出端连接到直流输出端，触发电路的输入端连接到充电器的输出端，触发电路的输出端连接到触发电路晶闸管的门电极，触发电路包括三极管、基极电阻和稳压二极管，三极管的集电极连接到蓄电池的正极，三极管的发射极连接到晶闸管的门电极，三极管的基极通过稳压二极管连接到AC-DC模块的负极输出端，基极电阻并联在基极与集电极之间。
所述的不间断直流电源系统，在现有的不间断直流电源的基础上，应用稳压二极管和三极管的硬件功能组合代替了控制器依靠软件实现的方式，更加的稳定，且维护、更换更加节省成本。
所述的不间断直流电源系统，晶闸管的个数为两个，分别为晶闸管A和晶闸管B，晶闸管A和晶闸管B的阳极分别通过接触器A和接触器B连接到蓄电池正极，两个晶闸管阴极均连接到AC-DC模块正极。
所述的不间断直流电源系统，接触器A的初始位置为闭合，接触器B的初始位置为断开。
所述的不间断直流电源系统，设有继电器A、继电器B、继电器C和继电器D，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的延时线圈并联在AC-DC模块的两个输出端之间，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的常开触点分别与接触器A的闭合线圈、接触器A的断开线圈、接触器B的闭合线圈和接触器B的断开线圈串联，且串联后的继电器线圈和接触器线圈并联在蓄电池和AC-DC模块的正极与AC-DC模块的负极之间。
所述的不间断直流电源系统，通过四个继电器在AC-DC模块恢复供电后，会根据其延时的顺序依次动作，将刚刚变换导通状态的晶闸管由另一个晶闸管代替，再将其切出，实现备用电源的退出。再将两个晶闸管的投切状态恢复初始位置，保证了在一个晶闸管的恢复过程中，会有另一个晶闸管代替其完成恢复间隙内的动作，相对于现有的不间断直流电源只可以一次性的切换电源投入，本发明为晶闸管恢复间隙内出现再次切换的问题作出了保障。
所述的不间断直流电源系统，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的计时时长分别为3s、2s、1s和4s。可以使各个继电器的控制两个接触器的动作可以相互错开，且不管四个继电器怎样控制接触器动作，都至少会有一个晶闸管可以工作保证了本发明的可靠性。
本发明与现有技术相比有益效果为：
在现有的不间断直流电源的基础上，应用稳压二极管和三极管的硬件功能组合代替了控制器依靠软件实现的方式，更加的稳定，且维护、更换更加节省成本，适用于多种电压等级。对主备电源之间的切换更加的可靠，克服了晶闸管两次动作之间具有恢复间隙的问题，保证了在频繁停送电的情况下，本发明仍可做到不间断的直流供电。
附图说明
图1为本发明实施例电气图。
图中：1、AC-DC模块；2、充电器；3、蓄电池；4、三极管；5、稳压二极管；6、晶闸管A；7、接触器A；8、接触器B；9、继电器A的常开触点；10、继电器B的常开触点；11、继电器C的常开触点；12、继电器D的常开触点；13、接触器B的断开线圈；14、接触器B的闭合线圈；15、接触器A的断开线圈；16、接触器A的闭合线圈；17、晶闸管B；18、继电器D的延时线圈；19、继电器C的延时线圈；20、继电器B的延时线圈；21、继电器A的延时线圈。
具体实施方式
下面结合本发明对本发明实施例做进一步说明：
如图1所示，所述的不间断直流电源系统，包括充电器2、AC-DC模块1、蓄电池3、晶闸管和触发电路。蓄电池3通过充电器2连接到交流电源，蓄电池3的输出端通过晶闸管连接到直流输出端，AC-DC模块1的输入端连接到交流电源，AC-DC模块1的输出端连接到直流输出端，触发电路的输入端连接到充电器2的输出端，触发电路的输出端连接到触发电路晶闸管的门电极，其特征在于，触发电路包括三极管4、基极电阻和稳压二极管5，三极管4的集电极连接到蓄电池3的正极，三极管4的发射极连接到晶闸管的门电极，三极管4的基极通过稳压二极管5连接到AC-DC模块1的负极输出端，基极电阻并联在基极与集电极之间。晶闸管的个数为两个，分别为晶闸管A6和晶闸管B17；晶闸管A6和晶闸管B17的阳极分别通过接触器A7和接触器B8连接到蓄电池3正极，两个晶闸管阴极均连接到AC-DC模块1正极。设有继电器A、继电器B、继电器C和继电器D，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的延时线圈18并联在AC-DC模块1的两个输出端之间，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的常开触点分别与接触器A的闭合线圈16、接触器A的断开线圈15、接触器B的闭合线圈14和接触器B的断开线圈13串联，且串联后的继电器线圈和接触器线圈并联在蓄电池3和AC-DC模块1的正极与AC-DC模块1的负极之间。
不间断直流电源系统中，AC-DC模块1作为用电系统的常用电源，充电器2和蓄电池3作为用电系统的备用电源。在AC-DC模块1发生故障，不能为用电系统供电时，能够自动切换成充电器2和蓄电池3共同为用电系统供电。在市电AC220V断电，充电器2和AC-DC模块1均不能正常工作时，切换为蓄电池3为用电系统供电。
触发电路中的稳压二极管5将三极管4的基极电压稳定在额定电压的80％，三极管4的发射极用于为晶闸管A6和晶闸管B17提供门极触发电流。AC-DC模块1正常工作时晶闸管A6和晶闸管B17的阳极电势低于阴极电势，晶闸管A6和晶闸管B17不被触发。当常用电源即AC-DC模块1断电时，晶闸管A6门极的电势高于阴极电势，三极管4的发射极立即触发晶闸管A6导通，此时切换为充电器2和蓄电池3为用电系统供电。当市电AC220V断电，AC-DC模块1和充电器2同时不工作时，同理可实现蓄电池3为用电系统供电。当晶闸管被触发时，导通时间只有数微秒，保证备用电源与常用电源的无缝切换。晶闸管可以承受阴极和阳极之间很大的电压差，所以适用于多种电压等级。
当常用电源恢复正常后，晶闸管A6一直处于导通状态，虽然晶闸管A6的阴极电势高于门极电势，但是由于晶闸管自身具有“门极控制触发但不控制截止”的特点，晶闸管A6不会自动截止，继电器A的延时线圈21、继电器B的延时线圈20、继电器C的延时线圈19和继电器D的延时线圈18会同时得电，继电器C的延时线圈19延时1秒，通过继电器C的常开触点11闭合使接触器B的闭合线圈14得电，来控制接触器B8闭合，晶闸管B17的阴极电势高于门极电势，晶闸管B17不导通。继电器B的延时线圈20延时2秒，通过继电器B的常开触点10闭合使接触器A的断开线圈15得电，控制接触器A7断开，晶闸管A6退出工作。继电器A的延时线圈21延时3秒，通过继电器A的常开触点9闭合使接触器A的闭合线圈16得电，控制接触器A7闭合，晶闸管A6的阴极电势高于门极电势，晶闸管A6不导通。继电器D的延时线圈18延时4秒，通过继电器D的常开触点12闭合使接触器B的断开线圈13得电，接触器B8的常开触点断开。通过继电器A、继电器B、继电器C、继电器D和接触器A7、接触器B8，实现在常用电源恢复正常后，备用电源自动退出。在整个切换过程中，至少有一个晶闸管处在可被触发的状态，如果常用电源再次出现故障，仍然可以无缝切换至备用电源。

Claims (5)

1.一种不间断直流电源系统，包括充电器(2)、AC-DC模块(1)、蓄电池(3)、晶闸管和触发电路；蓄电池(3)通过充电器(2)连接到交流电源，蓄电池(3)的输出端通过晶闸管连接到直流输出端，AC-DC模块(1)的输入端连接到交流电源，AC-DC模块(1)的输出端连接到直流输出端，触发电路的输入端连接到充电器(2)的输出端，触发电路的输出端连接到触发电路晶闸管的门电极，其特征在于，触发电路包括三极管(4)、基极电阻和稳压二极管(5)，三极管(4)的集电极连接到蓄电池(3)的正极，三极管(4)的发射极连接到晶闸管的门电极，三极管(4)的基极通过稳压二极管(5)连接到AC-DC模块(1)的负极输出端，基极电阻并联在基极与集电极之间。
2.根据权利要求1所述的不间断直流电源系统，其特征在于，晶闸管的个数为两个，分别为晶闸管A(6)和晶闸管B(17)；晶闸管A(6)和晶闸管B(17)的阳极分别通过接触器A(7)和接触器B(8)连接到蓄电池(3)正极，两个晶闸管阴极均连接到AC-DC模块(1)正极。
3.根据权利要求2所述的不间断直流电源系统，其特征在于，接触器A(7)的初始位置为闭合，接触器B(8)的初始位置为断开。
4.根据权利要求2或3所述的不间断直流电源系统，其特征在于，设有继电器A、继电器B、继电器C和继电器D，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的延时线圈并联在AC-DC模块(1)的两个输出端之间，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的常开触点分别与接触器A的闭合线圈(16)、接触器A的断开线圈(15)、接触器B的闭合线圈(14)和接触器B的断开线圈(13)串联，且串联后的继电器线圈和接触器线圈并联在蓄电池(3)和AC-DC模块(1)的正极与AC-DC模块(1)的负极之间。
5.根据权利要求4所述的不间断直流电源系统，其特征在于，继电器A、继电器B、继电器C和继电器D的计时时长分别为3s、2s、1s和4s。
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