CN106253466A - 一种双电源开关快速切换控制器 - Google Patents

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    • H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection

Abstract

本发明公开了一种双电源开关快速切换控制器，包括电压互感模块、电流互感模块、限压保护模块、运算放大模块、低通滤波模块、控制模块、继电器输出模块、开入量采集模块、显示模块、按键模块、电源模块、电源端隔离模块、稳压模块和接地端隔离模块；本发明经过多处的抗干扰处理，使得控制器能够进行毫秒级操作，另一方面，本发明采取了继电器输出模块，使得该控制器能够在不同型号的电源切换开关中通用化。

Description

一种双电源开关快速切换控制器
技术领域
本发明涉及低压电气控制技术，尤其涉及一种双电源开关快速切换控制器。
背景技术
双电源切换开关是一种常用的低压电器，常用于常用电源和备用电源之间的互相转换，当常用电源被监测到出现偏差时，双电源切换开关即自动将负载从常用电源转换到备用电源，如果常用电源恢复正常时，则自动将负载返回到常用电源供电，以确保负载回路正常供电；双电源切换开关的智能控制器担负起对供电电源的故障信号检测和实施转换的执行命令，不同的负载对双电源切换开关的切换速度要求不同，传统的双电源切换开关在切换在2-3秒左右，如果传统的双电源切换开关进行毫秒级切换，容易引起主线路上的电压瞬间很大的变化，对双电源开关的控制器及其电源形成冲击，造成信号干扰，甚至会烧坏控制器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：传统的双电源切换开关在切换在2-3秒左右，如果传统的双电源切换开关进行毫秒级切换，容易引起主线路上的电压瞬间很大的变化，对双电源开关的控制器及其电源形成冲击，造成信号干扰，甚至会烧坏控制器，因此现有的双电源切换开关无法满足毫秒级切换要求。
为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：一种双电源开关快速切换控制器，包括电压互感模块、电流互感模块、限压保护模块、运算放大模块、低通滤波模块、控制模块、继电器输出模块、开入量采集模块、显示模块、按键模块、电源模块、电源端隔离模块、稳压模块和接地端隔离模块；
所述电压互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输入端电压，所述电压互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；
所述电流互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输出端电流，所述电流互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；
所述运算放大模块输出端与控制模块连接，所述开入量采集模块与控制模块连接，所述显示模块与控制模块连接，所述按键模块与控制模块连接，所述继电器输出模块与控制模块连接；
所述电源模块包括整流模块、一级降压模块和二级降压模块，所述整流模块的输入端取电于采集双电源切换开关的输入端电压，所述整流模块的输出端与一级降压模块的输入端连接，所述一级降压模块的输出端一方面经电源端隔离模块后给继电器输出模块供电，另一方面与二级降压模块的输入端连接，所述二级降压模块的输出端经稳压模块给控制模块、显示模块和运算放大模块供电；
所述控制模块、显示模块和运算放大模块的接地端均经接地端隔离模块后再接地。
进一步地，所述继电器输出模块包括达林顿晶体管阵列单元和三个以上的继电器，所述一级降压模块的输出端与继电器中的电磁线圈的正极连接，所述继电器中的电磁线圈的负极与达林顿晶体管阵列单元的输出端连接，所述达林顿晶体管阵列单元的输入端与控制模块连接。采用此方式，可便于实现管理多个继电器开合，且中央控制模块不易受继电器中的电磁线圈的电源波动的影响。
进一步地，所述接地端隔离模块是零欧姆电阻或者磁珠。成本低，进一步减少干扰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：第一，在负载端上，毫秒切换时，负载端电流电压变化很大，继电器中的电磁线圈的直流电源受到干扰，形成电流冲击，从而对电源模块构成威胁，为了克服此干扰对电源模块的破坏，在一级降压模块和继电器输出模块中间接入电源端隔离模块；第二，在互感采集端上，电压互感模块和电流互感模块通过设置限压保护模块，从而采集的信号为限压后的电压电流信号，且通过低通滤波模块对该信号进一步滤波处理，从而减少了运算放大模块的冲击干扰；第三，在电源模块上，由于电源模块取电于双电源切换开关的输入端，而在切换的瞬间，会产生很大的电压电流冲击，电源模块供电会出现波动，为了避免控制模块和运算放大模块中的芯片不受到电源模块供电波动的影响，因此在二级降压模块的输出端经稳压模块给控制模块、显示模块和运算放大模块供电；第四，在控制模块、显示模块和运算放大模块的接地端设置接地端隔离模块，使得相互之间跨地连接，进一步减少干扰，本发明经过多处的抗干扰处理，使得控制器能够进行毫秒级操作，另一方面，本发明采取了继电器输出模块，使得该控制器能够在不同型号的电源切换开关中通用化。
附图说明
图1所示为本发明的模块结构示意图。
图2所示为本发明中的继电器输出模块的结构示意图。
具体实施方式
结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细介绍，以使本领域技术人员理解本发明的技术构思。
如图1，一种双电源开关快速切换控制器，包括电压互感模块、电流互感模块、限压保护模块、运算放大模块、低通滤波模块、控制模块、继电器输出模块、开入量采集模块、显示模块、按键模块、电源模块、电源端隔离模块、稳压模块和接地端隔离模块；所述电压互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输入端电压，所述电压互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；所述电流互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输出端电流，所述电流互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；所述运算放大模块输出端与控制模块连接，所述开入量采集模块与控制模块连接，所述显示模块与控制模块连接，所述按键模块与控制模块连接，所述继电器输出模块与控制模块连接；如图1所示，所述电源模块包括整流模块、一级降压模块和二级降压模块，所述整流模块的输入端取电于采集双电源切换开关的输入端电压，所述整流模块的输出端与一级降压模块的输入端连接，所述一级降压模块的输出端一方面经电源端隔离模块后给继电器输出模块供电，另一方面与二级降压模块的输入端连接，所述二级降压模块的输出端经稳压模块给控制模块、显示模块和运算放大模块供电；所述控制模块、显示模块和运算放大模块的接地端均经接地端隔离模块后再接地。
为了便于实现管理多个继电器开合，且中央控制模块不易受继电器中的电磁线圈的电源波动的影响，优选地，图2所示，所述继电器输出模块包括达林顿晶体管阵列单元和三个以上的继电器，所述一级降压模块的输出端与继电器中的电磁线圈的正极连接，所述继电器中的电磁线圈的负极与达林顿晶体管阵列单元的输出端连接，所述达林顿晶体管阵列单元的输入端与控制模块连接。
优选地，所述接地端隔离模块是零欧姆电阻或者磁珠。
工作原理：所述电压互感模块和电路互感模块采集的电压电流信号经放大运算后给控制模块进行数据处理并管理，所述控制模块实时监测电压电流信号，执行控制命令，当监测到输入端电压和输出端电网信息出现故障时，且自动执行切换命令。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双电源开关快速切换控制器，其特征在于，包括电压互感模块、电流互感模块、限压保护模块、运算放大模块、低通滤波模块、控制模块、继电器输出模块、开入量采集模块、显示模块、按键模块、电源模块、电源端隔离模块、稳压模块和接地端隔离模块；
所述电压互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输入端电压，所述电压互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；
所述电流互感模块输入端用于采集双电源切换开关的输出端电流，所述电流互感模块输出端设置限压保护模块后与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与运算放大模块输入端连接；
所述运算放大模块输出端与控制模块连接，所述开入量采集模块与控制模块连接，所述显示模块与控制模块连接，所述按键模块与控制模块连接，所述继电器输出模块与控制模块连接；
所述电源模块包括整流模块、一级降压模块和二级降压模块，所述整流模块的输入端取电于采集双电源切换开关的输入端电压，所述整流模块的输出端与一级降压模块的输入端连接，所述一级降压模块的输出端一方面经电源端隔离模块后给继电器输出模块供电，另一方面与二级降压模块的输入端连接，所述二级降压模块的输出端经稳压模块给控制模块、显示模块和运算放大模块供电；
所述控制模块、显示模块和运算放大模块的接地端均经接地端隔离模块后再接地。
2.如权利要求1所述的一种双电源开关快速切换控制器，其特征在于，所述继电器输出模块包括达林顿晶体管阵列单元和三个以上的继电器，所述一级降压模块的输出端与继电器中的电磁线圈的正极连接，所述继电器中的电磁线圈的负极与达林顿晶体管阵列单元的输出端连接，所述达林顿晶体管阵列单元的输入端与控制模块连接。
3.如权利要求1或者2所述的一种双电源开关快速切换控制器，其特征在于，所述接地端隔离模块是零欧姆电阻或者磁珠。
4.如权利要求1或者2所述的一种双电源开关快速切换控制器，其特征在于，包括485通讯模块，所述485通讯模块与控制模块连接。
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