CN203589834U - 交流主备电源智能切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种交流主备电源智能切换装置，涉及交流供电技术领域。包括控制电路和主电路。所述的控制电路包含电源电压信息采样电路、稳压电源、转换电路、逻辑门运算控制电路、开关电路、互锁电路和驱动电路，电源电压信息采样电路与转换电路连接后接入逻辑门运算控制电路，逻辑门运算控制电路经开关电路接入驱动电路，两路开关电路后接互锁电路；所述的主电路包含固态继电器及其保护电路，固态继电器与所述的驱动电路连接。该装置经过较长时间的试用，性能稳定，切换迅捷，是无间断广播系统、电脑及其嵌入式系统等不能断电的系统设备首选的电源切换设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及交流供电技术领域，尤其涉及一种交流主备电源智能切换装置。
背景技术
众所周知，要是国家英语听力考试的广播、电脑供电电源突然中断，将会在全国考生中造成极坏的影响，甚至还会带来严重的危害。本着设备及数据库系统无间断安全运行的原则，交流主、备电源智能无间断自动切换器自然就成了这类系统的必备设备，它适用于有两路交流电源同时供电的场合,并允许两路电源相位有一定的差异，当主电源停电时，切换器便会立即将备用电源切入负载电路，为负载提供不间断的交流电源，以保证设备的正常运行。
通过对我国现有交流电源自动切换专利技术产品的检索和分析，发现这些产品有许多值得改进的地方，如有的专利产品主回路切换装置采用电磁继电器（公开号201708581U专利），动作滞缓，切换过程断电时间比较长，达不到对电脑设备不间断供电的要求；如有的产品虽然采用单片机控制（公开号201541146U专利），但没有应有的互锁电路，在微处理器出现故障时极易造成主、备电源间短路而损坏主回路切换模块，而且，工作时还需要软件的支持，不便于维修。
实用新型内容
为了解决上述现有交流电源自动切换装置的不足，本实用新型提供了一种应用于不允许电源有瞬间停电的电路上的交流主备电源智能切换装置。
为解决其技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种交流主备电源智能切换装置，包括控制电路和主电路。所述的控制电路包含电源电压信息采样电路、稳压电源、转换电路、逻辑门运算控制电路、开关电路、互锁电路和驱动电路，电源电压信息采样电路与转换电路连接后接入逻辑门运算控制电路，逻辑门运算控制电路经开关电路接入驱动电路，两路开关电路后接互锁电路；所述的主电路包含固态继电器及其保护电路，固态继电器与所述的驱动电路连接。
作为优化，所述的电源电压信息采样电路包含变压整流电路和采样电路。
作为优化，所述的转换电路为包含晶体管、电阻和电容的网络电路或者为模数转换芯片连接放大电路的集成电路。
作为优化，所述的控制电路还包括工作指示电路，所述的两路变压整流电路都要与稳压电源连接，两路电源都可以为稳压电源供电，以提高稳压电源的可靠性。
作为优化，所述的开关电路由稳压或双向二极管组成。
作为优化，所述的主电路采用具有零电位检测功能的固态继电器作为开关器件。
作为优化，主电路与控制电路间采用光电隔离。
作为优化，所述的保护电路与固态继电器并联，所述的保护电路为压敏电阻和电容器构成的阻容电路。
作为优化，所述的主电路还包含断路器、保险丝电路。
与现有技术相比，该实用新型的有益效果为：该交流主备电源智能切换装置采用纯逻辑门运算电路进行控制，并采用固态继电器对电源进行无间断切换；在逻辑门电路的两个输出控制端口设有开关电路和互锁电路，以防止两路电源同时接通引起短路而损坏切换模块，并提高了抗干扰能力，为控制电路设计了多重保护。本交流主备电源智能切换装置与其它形式的相比，电路结构更加趋于合理，功能更加完善、实用，安全可靠，易于维护，降低了开发和使用的成本，有利于普及和推广。
它应用于不允许电源有瞬间停电的电路上，要求有两路交流电源供电,允许两路电源有一定的相位差异。当主电源停电时，切换器会迅捷地将备用电源切入负载电路，为负载提供不间断的交流电源，以保证设备的正常运行。
设备的性能参数：(1)两路电源同时正常时，只能有一路向负载供电，由主电源给负载优先供电；否则为有电的那路电源向负载供电。由组合逻辑门电路根据供电电源情况进行逻辑运算，驱动电路依据运算结果来控制主电路上的固态继电器，通过继电器的开与关来实现主备电源的自动切换。切换时间非常之短，切换瞬间，电脑主机不会引起停机；(2)主控电路的切换时间不大于20毫秒；(3)最大负载容量为单相220伏100安培(感性负载)，三相380伏60安培（感性负载） ；(4)备用电源可以是市电、逆变电源和自备发电机等。
该装置经过较长时间的试用，性能稳定，切换迅捷，是无间断广播系统、电脑及其嵌入式系统等不能断电的系统设备首选的电源切换设备。
附图说明
图1为该交流主备电源智能切换装置的电路结构示意图。
附图标号说明： 1-变压整流电路，2-稳压电源，3-采样电路，4-转换电路，5-工作指示电路，6-逻辑门运算控制电路，7-开关电路，8-互锁电路，9-驱动电路，10-保护电路，11-固态继电器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施例对本实用新型所提供的技术方案作进一步的详细描述。
如图1所示，一种交流主备电源智能切换装置，包括控制电路和主电路。所述的控制电路包含电源电压信息采样电路、稳压电源2、转换电路4、逻辑门运算控制电路6、开关电路7、互锁电路8和驱动电路9，电源电压信息采样电路与转换电路4连接后接入逻辑门运算控制电路6，逻辑门运算控制电路6经开关电路7接入驱动电路9，两路开关电路7后接互锁电路8。所述的主电路包含固态继电器11及其保护电路10，固态继电器11与所述的驱动电路9连接。
工作过程如下：先由电源电压信息采样电路对主备两路电源进行电压取样，采集电源状态信息。所采集的是脉动直流电压模拟信号，先通过模数转换电路4对电信号进行电压波形调整，然后将电源信息转换为数字信号。经过转换后的体现主备电源状态的两路数字信号直接输入逻辑门运算控制电路6的两个输入端，经过逻辑门运算控制电路6逻辑运算后，由其两个输出端将运算结果输送给开关电路7。开关电路7按照高电平通过，低电平截止的要求将控制数据传输给互锁电路8。控制数据经过互锁电路8的相互锁定（就是不能让两路控制数据同时为高电平“1”）后，再进入驱动电路9进行放大处理，驱动电路9按照运算结果直接控制固态继电器11的导通与截止，从而将主备电源按设计要求切入负载电路。互锁电路8的作用是控制来自逻辑门运算控制电路6的控制数据不能同时为“1”电平，起到一个综合保护作用。控制输出端口增设了开关电路7和互锁电路8，以防止误触发造成电源短路而损坏切换模块。
控制电路与主电路间采用光电隔离，杜绝了主电路对控制电路造成的冲击作用，提高了整机设备的可靠性。主电路采用具有零电位检测功能的固态继电器作为开关器件，降少了电源对负载的冲击伤害。按零电压接通、零电流关断模式工作，抗干扰能力强，安全可靠。
具体地，所述的电源电压信息采样电路包含变压整流电路1和采样电路3。
具体地，模数转换模块有两种电路：一种是采用由晶体管、电阻、电容等组成网络电路，另一种是采用模数转换芯片（ADC芯片，集成电路）并加放大电路。
具体地，所述的控制电路还包括工作指示电路5，所述的两路变压整流电路1与稳压电源2连接，两路电源都可以为稳压电源供电，为整个控制电路提供可靠的电源。所述的工作指示电路5由逻辑门运算控制电路6控制，用来指示电源状态和固态继电器11的工作状态。
具体地，所述的开关电路7由稳压或双向二极管组成，严格限定数字信号“0”和“1”状态电平，使只有高于“1”的控制数据才能进入驱动电路，目的是提高控制电路的抗干扰性能。
具体地，所述的保护电路10与固态继电器11并联，所述的保护电路10为压敏电阻和电容器构成的阻容电路，来吸收主电路中的高压脉冲，避免固态继电器11过压导通，以保护主电路器件的安全。
具体地，所述的主电路还包含断路器、保险丝电路。
上述实施例为本实用新型的优选实施例，对本技术领域的普通技术人员而言，在没有做出创造性劳动的情况下，基于本实施例所做出的其他实施例都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种交流主备电源智能切换装置，包括控制电路和主电路，其特征在于：
所述的控制电路包含电源电压信息采样电路、稳压电源（2）、转换电路（4）、逻辑门运算控制电路（6）、开关电路（7）、互锁电路（8）和驱动电路（9），电源电压信息采样电路与转换电路（4）连接后接入逻辑门运算控制电路（6），逻辑门运算控制电路（6）经开关电路（7）接入驱动电路（9），两路开关电路（7）后接互锁电路（8）；
所述的主电路包含固态继电器（11）及其保护电路（10），固态继电器（11）与所述的驱动电路（9）连接。
2.如权利要求1所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的电源电压信息采样电路包含变压整流电路（1）和采样电路（3）。
3.如权利要求1所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的转换电路（4）为包含晶体管、电阻和电容的网络电路或者为模数转换芯片连接放大电路的集成电路。
4.如权利要求2所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的控制电路还包括工作指示电路（5），所述变压整流电路（1）又与稳压电源（2）连接。
5.如权利要求1所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的开关电路（7）由稳压二极管或者双向二极管组成。
6.如权利要求1所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的保护电路（10）与固态继电器（11）并联，所述的保护电路（10）为压敏电阻和电容器构成的阻容电路。
7.如权利要求1所述的交流主备电源智能切换装置，其特征在于：所述的主电路还包含断路器、保险丝电路。
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| CN201320794740.8U CN203589834U (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 交流主备电源智能切换装置 |
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| CN107346914A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-11-14 | 毛思杰 | 交流电源plc无间断切换装置 |
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