CN205051426U

CN205051426U - 一种智能双电源转换装置

Info

Publication number: CN205051426U
Application number: CN201520538279.9U
Authority: CN
Inventors: 应展烽; 杨忠浩; 马啸; 潘宏承; 周焰红
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2025-07-23

Abstract

本实用新型公开了一种智能双电源转换装置，包括：双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元，所述智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、电压采样单元和电机驱动单元相连；所述的智能控制单元包括：内部电源选择模块、控制器模块、开关状态采集模块、消防双分信号处理模块、接口与指示模块。本实用新型的智能双电源转换装置通过双入单出反激式开关电源给控制器供电，并由智能控制系统实时检测常用与备用电源的运行状态，控制交流电机智能切换电源；本实用新型的智能双电源转换装置转换电源灵敏、准确、稳定。

Description

一种智能双电源转换装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及双电源转换装置，通常用于医院、消防、机场等重要场合。

背景技术

为了保证负载供电的不间断，负载的供电通常分为常用电源和备用电源，同时要保证常用电源与备用电源之间的转换时间要短。智能双电源转换装置必须能准确、快速地检测出掉电情况并发出转换控制信号，通过交流异步电机智能地在常用与备用电源之间转换，避免由于误判或检测时间过长等造成负载供电中断的情况。

中国发明专利201110419179.0公开了一种智能电子设备双电源转换装置，该发明实现通过两路交流输入，经由两个独立的无缝整流模块得到直流电源，将两路直流电源并联连接并输入一个DC/DC变换器模块，以得到所需直流电压。中国实用新型专利201320347920.1公开了一种基于IGBT的双电源转换装置，该装置通过电压互感器检测输入侧的电源，通过单片机控制IGBT的通断来切换电源。

以上专利存在以下两点不足，其一，供电单元不可靠，当DC/DC模块故障时，不能输出直流电压，设备停止工作；其二，常用与备用电源的采样单元均采用电压互感器，装置体积较大，成本较高。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对背景技术存在的不足而提供一种智能双电源转换装置，该装置采用智能控制系统实时检测常用电源与备用电源的状态，通过交流电机智能转换电源，可实现两路输入电源之间的智能转换，任意一路输入电源出现故障后对后续负载均没有影响，该智能双电源转换装置可以承受较大的电压输入范围。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种智能双电源转换装置，包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的双入单出反激式开关电源为一相常用电源与一相备用电源构成的两路独立的反激式开关电源，两路反激式开关电源的直流输出端并联连接以用于内部供电。

本实用新型所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块（I）、两个输入整流模块（II）、两个直流切换模块（III）、两个π型输入滤波模块（IV）、两个反激变换器模块（V）、一个π型输出滤波模块（VI）；所述反激变换器模块（V）包括：常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）、常用RCD吸收模块（V-1）、备用RCD吸收模块（V-４）、常用恒压转换器模块（V-２）、备用恒压转换器模块（V-５）、常用输出整流模块（V-３）、备用输出整流模块（V-６）；所述双入单出反激式开关电源的拓扑结构，包括：一路常用电源（A、N）与一路备用电源（A_、N_）分别经由开机浪涌保护模块（I）、输入整流模块（II）、直流切换模块（III）、π型输入滤波模块（IV）、反激变换器模块（V）后得到两路独立的直流输出电源，将两路输出电源并联接至π型输出滤波模块（VI），得到系统工作电源V_CC。本实用新型所述电压采样单元用于电网电压采集，由常用电源电压采样模块和备用电源采样模块组成，所述常用电源电压采样模块由三个采样电阻和两个运放电路组成，所述采样电阻构成星型连接，所述智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，以减少电压互感器的数量和装置体积，所述备用电源采样模块由电压互感器与运放电路组成，备用电源经电阻产生初级电流，次级感应相同的电流，在采样电阻上产生相应的交流电压，经运放芯片处理后成为低压信号，输入控制器ADC引脚进行交流采样。

本实用新型所述常用电源电压采样模块包括：直流偏置模块、第一常用采样电阻、第二常用采样电阻、第三常用采样电阻、常用输入电阻、常用反馈电阻、第一常用保护二极管、第二常用保护二极管、常用采样运放芯片、第一常用采样滤波电容、第二常用采样滤波电容。为了便于控制器的检测，须在运放输入端输入直流偏置电压。所述直流偏置模块包括：偏置限流电阻、稳压芯片、第一偏置分压电阻、第二偏置分压电阻，其中，所述偏置限流电阻分别与电源V_CC、稳压芯片相连，第一偏置分压电阻与稳压芯片和第二偏置分压电阻相连，第二偏置分压电阻另一端接地，第一偏置分压电阻与第二偏置分压电阻连接点作为直流偏置输出信号V1_0。所述常用电源电压采样模块结构相同，一相常用电源与第一常用采样电阻、第二常用采样电阻、第三常用采样电阻串联接至电源中性点，第二常用采样电阻与第三常用采样电阻连接点接常用输入电阻，常用输入电阻另一端接常用采样运放芯片，第一常用保护二极管与第二常用保护二极管反向并联于常用采样运放芯片正负输入端之间，常用采样运放芯片正向输入端接直流偏置信号V1_0，常用采样运放芯片地端接地，常用采样电源端接电源V_CC，第一常用采样滤波电容与第二常用采样滤波电容并联后一端接地，另一端接电源V_CC，常用反馈电阻一端接常用采样运放芯片反向输入端，另一端接常用采样运放芯片输出端和控制器。所述备用电源采样模块包括：第一备用采样限流电阻、第二备用采样限流电阻、电压互感器、第一备用采样电阻、第二备用采样电阻、第一备用采样保护二极管、第二备用采样保护二极管、备用采样运放芯片、备用采样反馈电阻。其中，所述第一备用采样限流电阻与第二备用采样限流电阻并联后分别与备用电源输入端、电压互感器输入侧相连，电压互感器输入侧另一端接备用电源中性点，第一备用采样电阻并联于电压互感器输出侧之间，第二备用采样电阻分别与第一备用采样电阻、备用采样运放芯片运放芯片反向输入端相连，第一备用采样保护二极管与第二备用采样保护二极管反向并联于备用采样运放芯片正负输入侧之间，第一备用采样保护二极管一端备用采样运放芯片反向输入端，另一端接备用采样运放芯片正向输入端并与直流偏置信号V1_0相连，备用采样运放芯片电源端接电源V_CC，备用采样运放芯片地脚接地，备用采样反馈电阻一端接备用采样运放芯片反向输入端，另一端接备用采样运放芯片输出端和控制器。

为了保证控制系统的供电可靠性，其供电电源采用双入单出反激式开关电源。所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块、两个输入整流模块、两个直流切换模块、两个π型输入滤波模块、两个反激变换器模块、一个π型输出滤波模块。所述开机浪涌保护模块包括：常用电源热敏电阻、备用电源热敏电阻、常用电源压敏电阻、备用电源压敏电阻。所述常用电源热敏电阻一端接常用电源输入端，另一端接常用电源压敏电阻，常用电源压敏电阻另一端接常用电源中性点。所述备用电源热敏电阻一端接备用电源输入端，另一端接备用电源压敏电阻，备用电源压敏电阻另一端接备用电源中性点。所述常用输入整流模块和备用电源整流桥模块结构相同，整流二极管均按两相整流电路形式构建整流桥。所述直流切换模块，用于输入电源失电时，能将另外一侧的整流输出信号与故障侧整流输出信号连接，使得该侧能正常输出直流电压。所述直流切换模块包括：分压电路、低通滤波电路、直流继电器。所述分压电路通过两个电阻实现分压功能，并联在输入整流单元的输出端两端。所述低通滤波电路实现高频滤波，避免交流电源幅值跌至欠压值附近导致继电器频繁动作，影响继电器寿命，可以通过RC器件构建无源低通滤波电路，所述低通滤波电路输入端接所述分压电路输出端，所述低通滤波电路输出端为继电器线圈供电。所述直流继电器实现主备电源模块之间的切换，两路常闭触点一端分别接本侧输入整流模块的输出端，两路常闭触点另一端分别接另一侧输入整流模块的输出端。两路所述π型输入滤波模块，包括：常用滤波电感、第一常用滤波电容、第二常用滤波电容、备用滤波电感、第一备用滤波电容、第二备用滤波电容。所述π型输入滤波模块在常用电源与备用电源中结构相同，滤波电感一端分别接第一滤波电容和整流桥，另一端接第二滤波电容和反激变换器模块。所述反激变换器模块，包括：常用RCD吸收模块、常用恒压转换器模块、常用六端口变换器、常用变换器滤波电容、常用输出整流模块、备用RCD吸收模块、备用恒压转换器模块、备用六端口变换器、备用变换器滤波电容、备用输出整流模块。所述常用变换器滤波电容接至常用六端口变换器。所述备用变换器滤波电容接至备用六端口变换器。所述反激式开关电源在所述恒压转换器模块关断瞬间，因漏感会产生漏极尖峰电压，为了保护器件，需要对这部分能量进行吸收处理。所述常用RCD吸收模块，包括：第一常用吸收电阻、第二常用吸收电阻、常用吸收电容、常用吸收二极管。所述第一常用吸收电阻与常用吸收电容并联，一端接常用六端口变换器，另一端接第二常用吸收电阻，第二常用吸收电阻另一端接常用吸收二极管，常用吸收二极管另一端接常用六端口变换器。所述备用RCD吸收模块，包括：第一备用吸收电阻、第二备用吸收电阻、备用吸收电容、备用吸收二极管。所述第一备用吸收电阻与备用吸收电容并联，一端接备用六端口变换器，另一端接第二备用吸收电阻，第二备用吸收电阻另一端接备用吸收二极管，备用吸收二极管另一端接备用六端口变换器。所述常用恒压转换器模块，包括：常用控制芯片、常用调节电容、第一常用调节电阻、第二常用调节电阻。所述常用控制芯片分别与滤波电容、常用六端口变换器、常用调节电容连接，第一常用调节电阻与第二常用调节电阻串联，并与常用六端口变换器与常用控制芯片相连。所述备用恒压转换器模块，包括：备用控制芯片、备用调节电容、第一备用调节电阻、第二备用调节电阻。所述备用控制芯片分别与滤波电容、备用六端口变换器、备用调节电容连接，第一备用调节电阻与第二备用调节电阻串联，并与备用六端口变换器与备用控制芯片相连。为了降低高频振荡及相关的辐射EMI，在整流二极管上需添加RC缓冲电路。所述常用输出整流模块，包括：常用输出整流电阻、常用输出整流电容、常用输出整流二极管。所述常用输出整流电阻分别与常用输出整流电容、常用六端口变换器相连，常用输出整流电容另一端接地，常用输出整流二极管一端接地，另一端接常用六端口变换器。所述备用输出整流模块，包括：备用输出整流电阻、备用输出整流电容、备用输出整流二极管。所述备用输出整流电阻分别与备用输出整流电容、备用六端口变换器相连，备用输出整流电容另一端接地，备用输出整流二极管一端接地，另一端接备用六端口变换器。所述π型输出滤波模块，包括：输出滤波电感、第一输出滤波电容、第二输出滤波电容。所述第一输出滤波电容一端接第二输出滤波电容和地，另一端分别与常用六端口变换器、输出滤波电感连接，输出滤波电感另一端与第二输出滤波电容相连，并作为直流电源输出V_CC。

所述双入单出反激式开关电源，其具备6种工作模式，使其具有故障自愈功能。所述6种工作模式如下：

模式1：常用电源失电，常用侧直流切换继电器动作，将备用侧整流输出接至常用侧π型输入滤波模块，常用侧的输出电压正常，设备能正常运行。

模式2：备用电源失电，备用侧直流切换继电器动作，将常用侧整流输出接至备用侧π型输入滤波模块，备用侧的输出电压正常，设备能正常运行。

模式3：常用电源失电，且常用反激变换器模块故障，常用侧直流切换继电器动作，将备用侧整流输出接至常用侧π型输入滤波模块，常用侧没有输出，备用侧输出电压正常，设备能正常运行。

模式4：备用电源失电，且备用反激变换器模块故障，备用侧直流切换继电器动作，将常用侧整流输出接至备用侧π型输入滤波模块，备用侧没有输出，常用侧输出电压正常，设备能正常运行。

模式5：常用电源失电，且备用反激变换器模块故障，常用侧直流切换继电器动作，将备用侧整流输出接至常用侧π型输入滤波模块，常用侧输出电压正常，备用侧没有输出，设备能正常运行。

模式6：备用电源失电，且常用反激变换器模块故障，备用侧直流切换继电器动作，将常用侧整流输出接至备用侧π型输入滤波模块，备用侧输出电压正常，常用侧没有输出，设备能正常运行。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：其一，对于控制系统的电源，采用双入单出反激式开关电源进行供电，其中只要一路输入电源和一路反激变换器模块正常，就可以正常输出直流电压，明显提高了设备的可靠性；其二，采样电阻构成星型连接，所述智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，以减少电压互感器的数量和装置体积。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中的结构框图。

图2为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中双入单出反激式开关电源模块的系统原理图。

图3为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中双入单出反激式开关电源模块的系统框图。

图4为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中直流偏置电压源原理图。

图5为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中常用一相交流电压采样原理图。

图6为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中备用一相电压采样原理图。

图7为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中电机控制原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参阅图1，本实用新型的智能双电源转换装置的基本工作过程如下：系统内部控制电源采取常用A相和备用A_相两路输入分别构成独立的反激式开关电源，然后将输出的直流并联，保证直流电源的可靠性与可靠性；电压采样方式采取常用三相直接采样、备用一相经电压互感器采样；本实用新型的双电源转换装置通过交流异步电机切换输出电源，经由智能控制系统控制电机转动；为给电机提供稳定可靠的工作电源，电机供电电源通过内部电源选择模块，自动选择最优的一路给电机供电；为了便于设备的调试与智能化，还设计配有开关状态采集模块、消防双分信号处理模块。

本实用新型提供了一种智能双电源转换装置，包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的智能控制单元包括：内部电源选择模块、控制器模块、开关状态采集模块、消防双分信号处理模块、接口与指示模块，所述内部电源选择模块包括三极管驱动模块和继电器转换模块，电源转换通过继电器选择，外接电源由内部辅助开关自动选择；所述控制器模块包括一个单片机处理器及其外设电路，所述的控制器模块采用STM8S105S单片机；所述开关状态采集模块采用电阻限流和光耦隔离；所述消防双分处理模块采用交流光耦方法采集；所述接口与指示模块包括：通讯模块、指示板端口模块、LED显示模块、开关模式与故障延时模块、校验模式模块。

本系统的智能控制单元基于ST公司的STM8S105S设计，该单片机具有3级哈佛流水线结构，并支持扩展指令集。2.95-5.5V的工作电压，4个主时钟源；1个16位高级控制定时器、2个16位通用定时器和1个8位基本定时器，内置独立看门狗和窗口看门狗；16KB的Flash程序存储器、1KB的EEPROM和9通道10位ADC（支持扫描模式和模拟看门狗功能）。

参阅图2所示，常用A相与备用A_相分别构成独立的两路反激式开关电源，然后将输出的直流并联。双入单出反激式开关电源包括：开机浪涌保护模块（Ⅰ），输入整流模块（Ⅱ），直流切换模块（III），π型输入滤波模块（IV），反激变换器模块（V）和π型输出滤波模块（VI）。所述反激变换器模块（V）包括：常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）、常用RCD吸收模块（V_1）、备用RCD吸收模块（V-4）、常用恒压转换器模块（V-2）、备用恒压转换器模块（V-5）、常用输出整流模块（V-3）、备用输出整流模块（V-6）。输入电源经由保险丝、热敏电阻、压敏电阻后输入两相整流桥，并在整流桥的输出两端并联一个直流切换模块，整流桥的输出电压经过π型LC滤波电路，输出电源经过双入单出反激式开关电源再经由单相整流电路得到两路独立的直流电源，最后将两路直流电源并联后经过π型LC输出整流模块给系统供电，其中双入单出反激式开关电源模块中恒压转换器模块选用LNK623芯片，该系统的双入单出反激式开关电源输入电压范围[85，265]VAC，输出5V/500mA，输出电压容差小于5%，其中只要一路输入在输入范围内，就可以正常输出直流电压。常用电源热敏电阻（RT1）一端接常用电源输入端，另一端接常用电源压敏电阻（RV1），常用电源压敏电阻（RV1）另一端接常用电源中性点N；备用电源热敏电阻（RT2）一端接备用电源输入端，另一端接备用电源压敏电阻（RV2），备用电源压敏电阻（RV2）另一端接备用电源中性点N_。常用输入整流模块和备用电源整流桥模块结构相同，均按两相整流电路形式构成整流桥。常用直流切换模块与备用直流切换模块结构相同，电阻（R32）与电阻（R33）串联构成分压电路，并联于输入整流模块输出端，分压信号经由电阻（R34）与电容（C15）构成的低通滤波电路，低通滤波电路的输出端接常用直流切换继电器（U14）的线圈，继电器两路常闭触点一端接本侧输入整流模块的输出端，两路触点另一端接另外一侧输入滤波模块的两端。π型输入滤波模块（IV）在常用电源与备用电源中结构相同，滤波电感一端接第一滤波电容和整流桥，另一端接第二滤波电容，第一滤波电容与第二滤波电容和整流桥相连；常用变换器滤波电容（C6）与常用六端口变换器（T1）相连；备用变换器滤波电容（C10）与备用六端口变换器（T2）相连；第一常用吸收电阻（R1）与常用吸收电容（C5）并联，一端接常用六端口变换器（T1），另一端接第二常用吸收电阻（R2），第二常用吸收电阻（R2）另一端接常用吸收二极管（D9），常用吸收二极管（D9）另一端与常用六端口变换器（T1）相连；第一备用吸收电阻（R6）与备用吸收电容（C9）并联，一端接备用六端口变换器（T2），另一端接第二备用吸收电阻（R7），第二备用吸收电阻（R7）另一端接备用吸收二极管（D10），备用吸收二极管（D10）另一端接备六端口变换器（T2）；常用控制芯片（U1）与第二常用滤波电容（C2）、常用六端口变换器（T1）、常用调节电容（C8）相连，第一常用调节电阻（R4）与第二常用调节电阻（R5）串联，并与常用六端口变换器（T1）、常用控制芯片（U1）相连；备用控制芯片（U2）与第二备用滤波电容（C4）、备用六端口变换器（T2）、备用调节电容（C12）连接，第一备用调节电阻（R9）与第二备用调节电阻（R10）串联，并与备用六端口变换器（T2）和备用控制芯片（U2）相连；常用输出整流电阻（R3）一端与常用输出整流电容（C7）连接，另一端接常用六端口变换器（T1），常用输出整流电容（C7）另一端接地，常用输出整流二极管（D11）一端接地，另一端接常用六端口变换器（T1）；备用输出整流电阻（R8）一端与备用输出整流电容（C11）连接，另一端接备用六端口变换器（T2），备用输出整流电容（C11）另一端接地，备用输出整流二极管（D12）一端接地，另一端接备用六端口变换器（T2）；第一输出滤波电容（C13）与第二输出滤波电容（C14）、地、常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）及输出滤波电感（L3）连接，输出滤波电感（L3）另一端与第二输出滤波电容（C14）另一端相连，作为电源输出口V_CC。

参阅图3所示，图3为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中双入单出反激式开关电源模块的系统框图。该双入单出反激式开关电源，具备6种工作模式，使其具有故障自愈功能。所述6种工作模式如下：

参阅图4所示，图4为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中直流偏置电压源原理图。由于本系统电压采样中的运放芯片采用TI公司的低压轨对轨输出运放芯片LMV324。考虑到LMV324的输出电压摆幅[0.18，VCC-0.4]V，我们选择电源电压5V，容差5%，所以电压较低时为4.85V，考虑0.05V裕量，取4.8V。在最恶劣情况下运放芯片输出电压摆幅[0.18，4.4V]。由于此处运放芯片用单电源供电，控制器的ADC1采样电源也以单电源供电，所以需要将采样的交流电压进行直流偏置，偏置电压设为2V，则V1_0选为1V，通过基准电压芯片TL431获得。偏置限流电阻（R16）一端接电源输出口V_CC，另一端接稳压芯片（U4），稳压芯片（U4）输入脚与输出脚短接，地脚接地，偏置分压电阻（R17）一端接稳压芯片（U4），另一端接偏置分压电阻（R18），偏置分压电阻（R18）另一端接地，偏置分压电阻（R17）与偏置分压电阻（R18）连接点作为直流偏置输出信号V1_0。

参阅图5所示，所述电压采样单元用于电网电压采集，由常用电源电压采样模块和备用电源采样模块组成。所述常用电源电压采样模块由三个采样电阻和两个运放电路组成。所述采样电阻构成星型连接，智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，以减少电压互感器的数量和装置体积。常用电源电压采样模块结构相同，一相常用电源与第一常用采样电阻（R11）、第二常用采样电阻（R12）、第三常用采样电阻（R13）串联，第三常用采样电阻（R13）另外一端接输入电源中性点N，第二常用采样电阻（R12）与第三常用采样电阻（R13）连接点接常用输入电阻（R14），常用输入电阻（R14）另一端接运放芯片（U3A）反向输入端，第一常用保护二极管（D13）与第二常用保护二极管（D14）反向并联于运放芯片（U3A）正负输入端之间，运放芯片（U3A）正向输入端接直流偏置信号V1_0，运放芯片（U3A）地脚接地，电源管脚接V_CC，第一常用采样滤波电容（C15）与第二常用采样滤波电容（C16）并联后一端接地，另一端接V_CC，常用反馈电阻（R15）一端接运放芯片（U3A）反向输入端，另一端接运放芯片（U3A）输出管脚并输入控制器。

参阅图6所示，图6为本实用新型所述的智能双电源转换装置在一种实施方式中备用一相电压采样原理图。所述备用电源采样模块由电压互感器与运放电路组成。待测电压经电阻产生初级电流，次级感应相同的电流，在采样电阻上产生相应的交流电压，经运放芯片处理后成为低压信号，输入控制器ADC引脚进行交流采样。备用采样限流电阻（R19）与备用采样限流电阻（R20）并联后分别与备用电源A_、电压互感器（CT）原边相连，电压互感器（CT）原边另一管脚接备用电源中性点N_，备用采样电阻（R21）并联于电压互感器（CT）副边之间，电压互感器（CT）副边接备用采样电阻（R22），备用采样电阻（R22）另一端接备用采样运放芯片（U5A）反向输入端，电压互感器（CT）另一端接地，备用采样保护二极管（D15）与备用采样保护二极管（D16）反向并联于备用采样运放芯片（U5A）正负输入端之间，备用采样运放芯片（U5A）正向输入端与直流偏置信号V1_0相连，备用采样运放芯片（U5A）电源端接V_CC，备用采样运放芯片（U5A）地脚接地，备用采样反馈电阻（R23）一端接备用采样运放芯片（U5A）反向输入端，另一端接备用采样运放芯片（U5A）输出脚并输入控制器。

参阅图7所示，电机控制模块由电机行程开关、光耦和继电器组成，电机控制逻辑部分由电机行程开关和光耦配合完成，驱动部分由继电器完成，电机控制只有两个方向：正传和反转，目标位置有三个：常用位、备用位和消防位，控制中不能同时给出正传和反转信号，软件与硬件都须有互锁逻辑。电机驱动单元中电机反转驱动单元与电机正转驱动单元结构相同，反转限流电阻（R24）一端接控制器，另一端接反转三极管（Q1），反转限流电阻（R26）一端接控制器，另一端接反转光耦（U7A），反转上拉电阻（R25）一端接V_CC，另一端接反转三极管（Q1），反转三极管（Q1）发射级接地，反转光耦（U6A）输入侧接反转三极管（Q1），反转光耦（U6A）输入侧另一管脚与输出管脚接控制器，反转光耦（U7A）输入侧阴极、输出侧集电极接控制器，反转光耦（U7A）输出侧发射极接正转光耦（U8A）输出侧集电极，正转光耦（U8A）输出侧发射极接反转驱动限流电阻（R30），反转驱动限流电阻（R30）另一端接反转驱动三极管（Q3）第一引脚，反转驱动稳压管（D17）第二引脚接V_CC，反转驱动稳压管（D17）阳极接反转驱动三极管（Q3）集电极，反转驱动三极管（Q3）的基级，反转驱动继电器（U10）与V_CC、反转驱动三极管（Q3）集电极、正转驱动继电器（U11）、电机相连。

总的来说，本实用新型的智能双电源转换装置采用智能控制系统实时检测常用与备用电源运行状态，通过交流电机智能开关电源，本实用新型智能控制系统更加灵敏、准确。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种智能双电源转换装置，其特征在于：包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的双入单出反激式开关电源为一相常用电源与一相备用电源构成的两路独立的反激式开关电源，两路反激式开关电源的直流输出端并联连接以用于内部供电。

2.根据权利要求1所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块（I）、两个输入整流模块（II）、两个直流切换模块（III）、两个π型输入滤波模块（IV）、两个反激变换器模块（V）、一个π型输出滤波模块（VI）；所述反激变换器模块（V）包括：常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）、常用RCD吸收模块（V-1）、备用RCD吸收模块（V-４）、常用恒压转换器模块（V-２）、备用恒压转换器模块（V-５）、常用输出整流模块（V-３）、备用输出整流模块（V-６）；所述双入单出反激式开关电源，其拓扑结构包括：一路常用电源（A、N）与一路备用电源（A_、N_）分别经由开机浪涌保护模块（I）、输入整流模块（II）、直流切换模块（III）、π型输入滤波模块（IV）、反激变换器模块（V）后得到两路独立的直流输出电源，将两路输出电源并联接至π型输出滤波模块（VI），得到系统工作电源V_CC。

3.根据权利要求1所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述电压采样单元用于电网电压采集，由常用电源电压采样模块和备用电源采样模块组成，所述常用电源电压采样模块由三个采样电阻和两个运放电路组成，所述采样电阻构成星型连接，所述智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，所述备用电源采样模块由电压互感器与运放电路组成，备用电源经电阻产生初级电流，次级感应相同的电流，在采样电阻上产生相应的交流电压，经运放芯片处理后成为低压信号，输入控制器ADC引脚进行交流采样。

4.根据权利要求3所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述的常用电源电压采样模块，一相常用电源与第一常用采样电阻（R11）、第二常用采样电阻（R12）、第三常用采样电阻（R13）串联，第三常用采样电阻（R13）另外一端接输入电源中性点N，第二常用采样电阻（R12）与第三常用采样电阻（R13）连接点接常用输入电阻（R14），常用输入电阻（R14）另一端接运放芯片（U3A）反向输入端，第一常用保护二极管（D13）与第二常用保护二极管（D14）反向并联于运放芯片（U3A）正负输入端之间，运放芯片（U3A）正向输入端接直流偏置信号V1_0，运放芯片（U3A）地脚接地，电源管脚接电源V_CC，第一常用采样滤波电容（C15）与第二常用采样滤波电容（C16）并联后一端接地，另一端接电源V_CC，常用反馈电阻（R15）一端接运放芯片（U3A）反向输入端，另一端接运放芯片（U3A）输出管脚并输入控制器。