CN109687572A - 电力用48v直流供电切换装置 - Google Patents

电力用48v直流供电切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种电力用48V直流供电切换装置，包括：检测控制单元，用于检测48V主供电电源的输出电压，当电压值小于或者等于设定值时，输出控制信号至第一开关单元和第二开关单元；第一开关单元，其输入端连接于输出为48V的主供电电源，其输出端与负载RL连接，用于接收检测控制单元输出的控制信号控制48V主供电电源与负载之间的供电通路的开断；第二开关单元，其输入端连接于输出为48V的备用电池BAT，其输出端与负载RL连接，用于接收第二开关控制单元输出的控制信号，当主供电电源供不供电时，控制备用电池BAT向负载RL供电，通过上述结构，整体电路结构简单，控制准确，不需要采用继电器以及控制芯片，从而使得成本低，而且在电路中不存在感性元件，从而不会产生感应电流，使得整个切换装置的稳定性高。

Description

电力用48V直流供电切换装置
技术领域
本发明涉及一种电力装置，尤其涉及一种电力用48V直流供电切换装置。
背景技术
在电力系统中，电力通信设备是保证电力系统运行必不可少的设备，电力通信设备在工作时通常采用48V电源，现有技术中，为了保证48V供电的稳定性，通常采用主供电电源和一个备用电池形成一个冗余结构，当主供电电源故障时，则采用备用电池进行供电，在主供电电路故障时，需要进行供电回路的切换，现有的切换装置结构复杂，需要采用继电器、控制芯片实现，一方面成本高昂，另一方面由于继电器的接入，使得切换装置成感性，会产生感应电流，从而会影响切换装置的稳定性。
因此，为了解决上述技术问题，继续提出一种新的切换装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电力用48V直流供电切换装置，整体电路结构简单，控制准确，不需要采用继电器以及控制芯片，从而使得成本低，而且在电路中不存在感性元件，从而不会产生感应电流，使得整个切换装置的稳定性高。
本发明提供的一种电力用48V直流供电切换装置，包括第一开关控制单元、检测控制单元以及第二开关控制电路；
所述检测控制单元，用于检测48V主供电电源的输出电压，当电压值小于或者等于设定值时，输出控制信号至第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元，其输入端连接于输出为48V的主供电电源，其输出端与负载RL连接，用于接收检测控制单元输出的控制信号控制48V主供电电源与负载之间的供电通路的开断；
所述第二开关单元，其输入端连接于输出为48V的备用电池BAT，其输出端与负载RL连接，用于接收第二开关控制单元输出的控制信号，当主供电电源供不供电时，控制备用电池BAT向负载RL供电。
进一步，所述第一开关控制单元包括PMOS管VT1、电阻R7、电阻R8、电阻R6、电阻R5、稳压管DW2、电容C1、三极管Q1以及三极管Q2；
所述PMOS管VT1的源极作为第一开关控制单元的输入端连接于主供电电源的输出端，所述PMOS管VT1的漏极作为第一开关控制单元的输出端连接于负载的输入端，所述PMOS管VT1的栅极与稳压管DW2的负极连接，稳压管DW2的正极接地，PMOS管VT1的栅极通过电容C1接地，PMOS管VT1的源极通过电阻R7与PMOS管VT1的栅极连接，PMOS管VT1的栅极通过电阻R8接地，电阻R5的一端连接于辅助电源VCC，电阻R5的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极作为第一开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q1的发射极通过电阻R6接地，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于PMOS管VT1和电阻R7之间的公共连接点，三极管Q2的发射极连接于PMOS管VT1的栅极。
进一步，所述第二开关控制单元包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、稳压管DW3、电容C2以及PMOS管VT2；
所述PMOS管VT2的源极作为第二开关控制单元的输入端连接于备用电池BAT，PMOS管VT2的漏极作为第二开关控制单元的输出端连接于负载的输入端；
所述PMOS管VT2的栅极与稳压管DW3的负极连接，稳压管DW3的正极接地，PMOS管VT2的栅极通过电容C2接地，PMOS管VT2的源极通过电阻R12与PMOS管VT1的栅极连接；
所述三极管Q3的基极作为第二开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q3的集电极通过电阻R9与辅助电源VCC连接，三极管Q3的发射极通过电阻R10接地，三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q4的发射极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的基极通过电阻R11连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的发射极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的集电极连接于PMOS管VT2的栅极。
进一步，所述检测控制单元包括电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电阻R3、电阻R4以及运放U1；
所述电阻R1的一端连接于主供电电源的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2之间的公共连接点与运放U1的反相端连接，运放U1的反相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的同相端通过电阻R3与基准电压源连接，运放U1的输出端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为检测控制单元的输出端。
本发明的有益效果：通过本发明，整体电路结构简单，控制准确，不需要采用继电器以及控制芯片，从而使得成本低，而且在电路中不存在感性元件，从而不会产生感应电流，使得整个切换装置的稳定性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的做出进一步详细说明：
本发明提供的一种电力用48V直流供电切换装置，包括第一开关控制单元、检测控制单元以及第二开关控制电路；
所述检测控制单元，用于检测48V主供电电源的输出电压，当电压值小于或者等于设定值时，输出控制信号至第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元，其输入端连接于输出为48V的主供电电源，其输出端与负载RL连接，用于接收检测控制单元输出的控制信号控制48V主供电电源与负载之间的供电通路的开断；
所述第二开关单元，其输入端连接于输出为48V的备用电池BAT，其输出端与负载RL连接，用于接收第二开关控制单元输出的控制信号，当主供电电源供不供电时，控制备用电池BAT向负载RL供电，通过上述结构，整体电路结构简单，控制准确，不需要采用继电器以及控制芯片，从而使得成本低，而且在电路中不存在感性元件，从而不会产生感应电流，使得整个切换装置的稳定性高。
本实施例中，所述第一开关控制单元包括PMOS管VT1、电阻R7、电阻R8、电阻R6、电阻R5、稳压管DW2、电容C1、三极管Q1以及三极管Q2；
所述PMOS管VT1的源极作为第一开关控制单元的输入端连接于主供电电源的输出端，所述PMOS管VT1的漏极作为第一开关控制单元的输出端连接于负载的输入端，所述PMOS管VT1的栅极与稳压管DW2的负极连接，稳压管DW2的正极接地，PMOS管VT1的栅极通过电容C1接地，PMOS管VT1的源极通过电阻R7与PMOS管VT1的栅极连接，PMOS管VT1的栅极通过电阻R8接地，电阻R5的一端连接于辅助电源VCC，电阻R5的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极作为第一开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q1的发射极通过电阻R6接地，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于PMOS管VT1和电阻R7之间的公共连接点，三极管Q2的发射极连接于PMOS管VT1的栅极。
本实施例中，所述第二开关控制单元包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、稳压管DW3、电容C2以及PMOS管VT2；
所述PMOS管VT2的源极作为第二开关控制单元的输入端连接于备用电池BAT，PMOS管VT2的漏极作为第二开关控制单元的输出端连接于负载的输入端；
所述PMOS管VT2的栅极与稳压管DW3的负极连接，稳压管DW3的正极接地，PMOS管VT2的栅极通过电容C2接地，PMOS管VT2的源极通过电阻R12与PMOS管VT1的栅极连接；
所述三极管Q3的基极作为第二开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q3的集电极通过电阻R9与辅助电源VCC连接，三极管Q3的发射极通过电阻R10接地，三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q4的发射极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的基极通过电阻R11连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的发射极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的集电极连接于PMOS管VT2的栅极，其中，三极管Q5为P型三极管。
本实施例中，所述检测控制单元包括电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电阻R3、电阻R4以及运放U1；
所述电阻R1的一端连接于主供电电源的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2之间的公共连接点与运放U1的反相端连接，运放U1的反相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的同相端通过电阻R3与基准电压源连接，运放U1的输出端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为检测控制单元的输出端。
以下对本发明的原理进一步说明：
主电源正常工作时，运放U1输出低电平，此时三极管Q1截止，三极管Q2截止，PMOS管VT1的栅极电压小于源极电压而导通，向负载RL供电；
此时，三极管Q3截止，Q4截止，三极管Q5导通，PMOS管Q5导通，PMOS管VT2的栅极和源极电压相等而截止，备用电池不供电；
电阻R1和电阻R2对主供电电源进行采样，并输入到运放U1构成的比较器中与基准电压比较，基准电压采用现有的基准电压源，当采样值小于或者基准电压时，运放U1输出高电平，此时，三极管Q1导通，Q2也随之导通，PMOS管的栅极和源极电压相等而截止，此时，三极管Q3导通，Q4导通，由于Q4的导通，使得三级挂Q5的发射极和基极电压相等而截止，PMOS管VT2的源极电压大于栅极电压，此时备用电池BAT向负载供电。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种电力用48V直流供电切换装置，其特征在于：包括第一开关控制单元、检测控制单元以及第二开关控制电路；
所述检测控制单元，用于检测48V主供电电源的输出电压，当电压值小于或者等于设定值时，输出控制信号至第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元，其输入端连接于输出为48V的主供电电源，其输出端与负载RL连接，用于接收检测控制单元输出的控制信号控制48V主供电电源与负载之间的供电通路的开断；
所述第二开关单元，其输入端连接于输出为48V的备用电池BAT，其输出端与负载RL连接，用于接收第二开关控制单元输出的控制信号，当主供电电源供不供电时，控制备用电池BAT向负载RL供电。
2.根据权利要求1所述电力用48V直流供电切换装置，其特征在于：所述第一开关控制单元包括PMOS管VT1、电阻R7、电阻R8、电阻R6、电阻R5、稳压管DW2、电容C1、三极管Q1以及三极管Q2；
所述PMOS管VT1的源极作为第一开关控制单元的输入端连接于主供电电源的输出端，所述PMOS管VT1的漏极作为第一开关控制单元的输出端连接于负载的输入端，所述PMOS管VT1的栅极与稳压管DW2的负极连接，稳压管DW2的正极接地，PMOS管VT1的栅极通过电容C1接地，PMOS管VT1的源极通过电阻R7与PMOS管VT1的栅极连接，PMOS管VT1的栅极通过电阻R8接地，电阻R5的一端连接于辅助电源VCC，电阻R5的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极作为第一开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q1的发射极通过电阻R6接地，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接于PMOS管VT1和电阻R7之间的公共连接点，三极管Q2的发射极连接于PMOS管VT1的栅极。
3.根据权利要求2所述电力用48V直流供电切换装置，其特征在于：所述第二开关控制单元包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、稳压管DW3、电容C2以及PMOS管VT2；
所述PMOS管VT2的源极作为第二开关控制单元的输入端连接于备用电池BAT，PMOS管VT2的漏极作为第二开关控制单元的输出端连接于负载的输入端；
所述PMOS管VT2的栅极与稳压管DW3的负极连接，稳压管DW3的正极接地，PMOS管VT2的栅极通过电容C2接地，PMOS管VT2的源极通过电阻R12与PMOS管VT1的栅极连接；
所述三极管Q3的基极作为第二开关控制单元的控制输入端与检测控制单元的输出端连接，三极管Q3的集电极通过电阻R9与辅助电源VCC连接，三极管Q3的发射极通过电阻R10接地，三极管Q3的发射极与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q4的发射极连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的基极通过电阻R11连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的发射极连接于PMOS管VT2的源极，三极管Q5的集电极连接于PMOS管VT2的栅极。
4.根据权利要求3所述电力用48V直流供电切换装置，其特征在于：所述检测控制单元包括电阻R1、电阻R2、稳压管DW1、电阻R3、电阻R4以及运放U1；
所述电阻R1的一端连接于主供电电源的输出端，另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2之间的公共连接点与运放U1的反相端连接，运放U1的反相端与稳压管DW1的负极连接，稳压管DW1的正极接地，运放U1的同相端通过电阻R3与基准电压源连接，运放U1的输出端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端作为检测控制单元的输出端。
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