CN106451742B - 具有备用通道的直流电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有备用通道的直流电源。该具有备用通道的直流电源包括常用通道和备用通道，常用通道包括直流高频开关模块、调压模块和第二开关，直流高频开关设于调压模块输入端，第二开关设于常用通道输出端，备用通道包括第一开关、备用直流模块和第三开关，第一开关设于备用直流模块输入端，第一开关与备用直流模块串联连接，第三开关设于备用通道输出端，常用通道与备用通道并联连接，直流高频开关向第一开关输出控制信号。本发明能够有效解决备用电源上电延时问题，在常用通道输出端和备用通道输出端设置隔离模块，采用先导通第一开关、断开第二开关、导通第三开关的方式，能够解决电源切换过程电流环流问题，防止电流倒灌。本发明适用于对电压波动要求高的场合，能有效提高直流电源使用稳定性和可靠性，防止由于电压下降引起的开关或保安设备的误动作或失效。

Description

具有备用通道的直流电源
技术领域
本实用新型涉及电源设备，特别涉及一种直流电源。
背景技术
高压配电柜的高压开关需要开关电源能够持续供电从而为设备提供有效的分合闸保护，目前主要采用主直流电源配备备用直流电源的双直流电源设计给快关供电，两直流电源间采用自动切换方式来保证供电的可靠性。而现有的双直流电源使用过程中，当采用先断开主用直流电源再连接备用直流电源时，主用电源的输入端存在电容，容易引起备用电源上电延时；当采用先连接备用电源再断开主用电源时，由于两电源间存在电压差，两电源间易形成环流，容易造成电流倒灌现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有备用通道的直流电源，至少能够解决上述问题之一。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种具有备用通道的直流电源，包括常用通道和备用通道，常用通道包括直流高频开关模块、调压模块和第二开关，直流高频开关设于调压模块输入端，第二开关设于常用通道输出端，备用通道包括第一开关、备用直流模块和第三开关，第一开关设于备用直流模块输入端，第一开关与备用直流模块串联连接，第三开关设于备用通道输出端，常用通道与备用通道并联连接，直流高频开关向第一开关输出控制信号。第一开关设于备用直流模块输入端，由此，有效避免备用直流电源出现上电延时。
在一些实施方式中，还包括隔离模块，隔离模块分别与第二开关和第三开关连接，隔离模块与备用直流模块连接。第一开关导通后，备用直流模块向隔离模块输出控制信号，隔离模块控制第二开关断开后第三开关闭合导通，避免两电源之间环流形成。由此，防止电流倒灌现象发生。
在一些实施方式中，直流高频开关模块包括第一采集单元、开关电源、调压电源、电池组和第一控制单元，第一采集单元采集开关电源和调压电源的信号，将采集信号输出至第一控制单元，第一控制单元接收信号进行运算处理，向第一开关输出控制信号。
在一些实施方式中，备用直流模块包括第二采集单元、开关电源和第二控制单元，第二采集单元采集开关电源的信号并将采集信号输送至第二控制单元，第二控制单元对采集信号进行运算处理，向隔离模块输出控制信号。
在一些实施方式中，还包括报警模块，报警模块与第一控制单元连接，当直流高频开关模块出现异常，第一控制单元发送控制信号至报警模块，报警模块启动声光报警。
在一些实施方式中，第一控制单元向第一开关输出控制信号，将常用通道输出供电转换成备用通道输出供电，包括如下步骤：
a)第一采集单元采集开关电源和调压电源的信号，将采集信号输出至第一控制单元；
b)第一控制单元接收信号进行运算处理，向报警模块和第一开关输出控制信号；
c)报警模块接收控制信号，启动声光报警，同时第一开关接收控制信号，控制第一开关闭合导通；
d)电流流入备用直流模块，第二采集单元采集信号，并将采集信号输送至第二控制单元；
e)第二控制单元对采集信号进行运算处理，向隔离模块输出控制信号；
f)隔离模块接收控制信号，向第二开关输出控制信号，控制第二开关断开；
g)隔离模块向第三开关输出延时闭合信号，控制第三开关延时闭合导通。
本发明的有益效果为：由于采用常用通道和备用通道并联，并在备用电源输入端设置第一开关，常态下第一开关为断开状态，切换电源时处于导通状态，能够有效解决备用电源上电延时问题，在常用通道输出端和备用通道输出端设置隔离模块，采用先导通第一开关、断开第二开关、导通第三开关的方式，能够解决电源切换过程电流环流问题，防止电流倒灌。本实用新型适用于对电压波动要求高的场合，能有效提高直流电源使用稳定性和可靠性，防止由于电压下降引起的开关或保安设备的误动作或失效。
附图说明
图1为本发明一实施方式的具有备用通道的直流电源的模块结构示意图；
图2为图1所示具有备用通道的直流电源的电路连接原理图；
图3为本实用新型一实施方式的直流高频开关模块结构示意图；
图4为本实用新型一实施方式的备用直流模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有备用通道的直流电源。如图2所示，该具有备用通道的直流电源采用两路电源输入，包括常用通道1和备用通道2，常用通道1包括直流高频开关模块11、调压模块12和第二开关13，三者依次串联连接，直流高频开关11设于调压模块12输入端，第二开关13设于常用通道1输出端。
备用通道2包括第一开关21、备用直流模块22和第三开关23，第一开关21设于备用直流模块22输入端，第一开关21、备用直流模块22和第三开关23依次串联连接，第三开关23设于备用通道2输出端，常用通道1与备用通道2并联连接，直流高频开关11向第一开关21输出控制信号。
隔离模块3设于电源输出端，隔离模块3分别与第二开关13和第三开关23连接，隔离模块3与备用直流模块22连接。
直流高频开关模块11包括第一采集单元111、开关电源112、调压电源113、电池组114和第一控制单元115，第一采集单元111采集开关电源112和调压电源113的信号，将采集信号输出至第一控制单元115，第一控制单元115接收信号进行运算处理，向第一开关21输出控制信号。
备用直流模块22包括第二采集单元221、开关电源222和第二控制单元223，第二采集单元221采集开关电源222的信号并将采集信号输送至第二控制单元223，第二控制单元223对采集信号进行运算处理，向隔离模块3输出控制信号。
还包括报警模块116，报警模块116与第一控制单元115连接，当直流高频开关模块11出现异常，第一控制单元115发送控制信号至报警模块116，报警模块116启动声光报警。
第一控制单元115向第一开关21输出控制信号，将常用通道1输出供电转换成备用通道2输出供电，包括如下步骤：
a)第一采集单元111采集开关电源112和调压电源113的信号，将采集信号输出至第一控制单元115；
b)第一控制单元115接收信号进行运算处理，向报警模块116和第一开关21输出控制信号；
c)报警模块116接收控制信号，启动声光报警，同时第一开关21接收控制信号，控制第一开关21闭合导通；
d)电流流入备用直流模块22，第二采集单元221采集信号，并将采集信号输送至第二控制单元223；
e)第二控制单元223对采集信号进行运算处理，向隔离模块3输出控制信号；
f)隔离模块3接收控制信号，向第二开关13输出控制信号，控制第二开关13断开；
g)隔离模块3向第三开关23输出延时闭合信号，控制第三开关23延时闭合导通。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.具有备用通道的直流电源，其特征在于，包括常用通道(1)和备用通道(2)，所述常用通道(1)包括直流高频开关模块(11)、调压模块(12)和第二开关(13)，所述直流高频开关(11)设于调压模块(12)输入，端所述第二开关(13)设于常用通道(1)输出端，所述备用通道(2)包括第一开关(21)、备用直流模块(22)和第三开关(23)，所述第一开关(21)设于备用直流模块(22)输入端，所述第一开关(21)与备用直流模块(22)串联连接，所述第三开关(23)设于备用通道(2)输出端，所述常用通道(1)与备用通道(2)并联连接，所述直流高频开关(11)向第一开关(21)输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的具有备用通道的直流电源，其特征在于，还包括隔离模块(3)，所述隔离模块(3)分别与第二开关(13)和第三开关(23)连接，所述隔离模块(3)与备用直流模块(22)连接。
3.根据权利要求1所述的具有备用通道的直流电源，其特征在于，所述直流高频开关模块(11)包括第一采集单元(111)、开关电源(112)、调压电源(113)、电池组(114)和第一控制单元(115)，所述第一采集单元(111)采集开关电源(112)和调压电源(113)的信号，将采集信号输出至第一控制单元(115)，所述第一控制单元(115)接收信号进行运算处理，向第一开关(21)输出控制信号。
4.根据权利要求2所述的具有备用通道的直流电源，其特征在于，所述备用直流模块(22)包括第二采集单元(221)、开关电源(222)和第二控制单元(223)，所述第二采集单元(221)采集开关电源(222)的信号并将采集信号输送至第二控制单元(223)，所述第二控制单元(223)对采集信号进行运算处理，向隔离模块(3)输出控制信号。
5.根据权利要求3所述的具有备用通道的直流电源，其特征在于，还包括报警模块(116)，所述报警模块(116)与第一控制单元(115)连接，当直流高频开关模块(11)出现异常，第一控制单元(115)发送控制信号至报警模块(116)，报警模块(116)启动声光报警。
6.根据权利要求5所述的具有备用通道的直流电源，其特征在于，所述第一控制单元(115)向第一开关(21)输出控制信号，将常用通道(1)输出供电转换成备用通道(2)输出供电，包括如下步骤：
a)第一采集单元(111)采集开关电源(112)和调压电源(113)的信号，将采集信号输出至第一控制单元(115)；
b)所述第一控制单元(115)接收信号进行运算处理，向报警模块(116)和第一开关(21)输出控制信号；
c)报警模块(116)接收控制信号，启动声光报警，同时第一开关(21)接收控制信号，控制第一开关(21)闭合导通；
d)电流流入备用直流模块(22)，第二采集单元(221)采集信号，并将采集信号输送至第二控制单元(223)；
e)所述第二控制单元(223)对采集信号进行运算处理，向隔离模块(3)输出控制信号；
f)隔离模块(3)接收控制信号，向第二开关(13)输出控制信号，控制第二开关(13)断开；
g)隔离模块(3)向第三开关(23)输出延时闭合信号，控制第三开关(23)延时闭合导通。
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