CN205319953U - 一种交流调压节能电源旁路装置 - Google Patents

Abstract

一种交流调压节能电源旁路装置，包括：电源[1]、控制器[2]、旁路驱动单元[3]、中间继电器[4]、接触器[5]、旁路触点[6]、转换开关[7]、变压器[8]、调压单元[9]、电气互锁触点[10]、交流输入[11]、交流输出[12]、交流公共端[13]、旁路指示[14]；变压器[8]与旁路触点[6]、转换开关[7]、调压单元[9]、交流输入[11]、交流输出[12]构成电气连接。本实用新型是在变压器的高电压侧进行旁路控制，因而控制电流较小，所需电气元件的容量小，与现有技术的在主回路切换旁路相比，所需旁路电气元件的体积小、成本低、可靠性高，并且易于控制。

Description

一种交流调压节能电源旁路装置

技术领域

本发明涉及一种电源旁路装置，特别是一种交流调压节能电源旁路装置，属于电气技术领域。

背景技术

电子电器产品是由电子元器件、部件、组件按照一定的工艺要求组合起来的，而元器件的失效是不可避免的，它影响了产品的可靠性。在电源产品中，如UPS或稳压电源，为了在电源产品出现故障时，继续向负载应急供电，通常需要通过静态开关将电源旁路到市电，或切换到另一个电源。

在一些常用的电源旁路装置中，通常使用2组交流无触点开关或多个接触器构成2个电源输出的切换，这种旁路方式下，旁路装置中通过的电流都是电气主回路中的全部电流，因而切换装置的体积大、成本高。

目前也有一些其它的实现双电源切换或旁路的装置，如专利CN201110131174.8、CN201110121548.8、CN201110051324.4、CN200710133614.7，都能实现常用电源和备用电源之间切换，并且各有其优点，然而这些切换装置中通过的电流同样是电气主回路中的全部电流。

发明内容

本发明的目的在于提出一种交流调压节能电源旁路装置，在满足交流调压节能电源旁路功能和性能的前提下，降低旁路装置的成本和体积，并且易于控制，适用于使用变压器调压分接头调压的有载调压电源。

本发明是这样实现的：一种交流调压节能电源旁路装置，包括：电源[1]、控制器[2]、旁路驱动单元[3]、中间继电器[4]、接触器[5]、旁路触点[6]、转换开关[7]、变压器[8]、调压单元[9]、电气互锁触点[10]、交流输入[11]、交流输出[12]、交流公共端[13]、旁路指示[14]；

变压器[8]与旁路触点[6]、转换开关[7]、调压单元[9]、交流输入[11]、交流输出[12]构成电气连接。

所述的旁路触点[6]与变压器[8]的初级高电压绕组相并联，并与转换开关[7]构成电气连接。

所述的变压器[8]是具有调压分接头的变压器，其次级低电压绕组串联在交流输入[11]和交流输出[12]之间。

本发明的优点及效果：

(1)与现有技术的在主回路切换旁路相比，在变压器的高电压侧进行旁路控制的控制电流较小，所需电气元件的容量小；

(2)所需旁路电气元件的体积小、成本低、可靠性高，易于控制。

附图说明

图1是本发明的电气原理方框图。

图2是本发明实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

请参看图1，一种交流调压节能电源旁路装置，包括：电源[1]、控制器[2]、旁路驱动单元[3]、中间继电器[4]、接触器[5]、旁路触点[6]、转换开关[7]、变压器[8]、调压单元[9]、电气互锁触点[10]、交流输入[11]、交流输出[12]、交流公共端[13]、旁路指示[14]；变压器[8]与旁路触点[6]、转换开关[7]、调压单元[9]、交流输入[11]、交流输出[12]构成电气连接；电源[1]为控制器[2]、旁路驱动单元[3]、中间继电器[4]、旁路指示[14]提供直流工作电源。

旁路触点[6]与变压器[8]的初级绕组（高电压绕组）相并联，并与转换开关[7]构成电气连接。

变压器[8]是具有调压分接头的变压器，其次级绕组（低电压绕组）串联在交流输入[11]和交流输出[12]之间。

电源[1]为相关的控制及驱动电路提供电源；控制器[2]输出的旁路信号到旁路驱动单元[3]，驱动中间继电器[4]，进而控制接触器[5]动作或释放；旁路触点[6]是接触器[5]的常闭触点，电气互锁触点[10]使用接触器[5]的常开触点，二者构成电气互锁；转换开关[7]是手动控制正常工作与旁路工作的开关；调压单元[9]是通过开关器件控制接通变压器[8]的不同分接头，从而调整变压器[8]的低压绕组的输出电压，进而调整电源的输出电压；旁路指示[14]用来指示自动旁路的状态。

请进一步参看图2，是用于高强度气体放电灯的交流调压照明节能电源的旁路控制。控制器[2]由控制模块M1（型号为MCT801E）担任；M2是晶闸管触发信号的驱动单元，提供双向晶闸管V1～V4的触发信号；旁路驱动单元[3]由电阻R3、R4及三极管V5组成，电阻R4的一端与控制模块M1的PL引脚相连，另一端与三极管V5的基极及电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与三极管V5的发射极相连接，并接地。

中间继电器[4]是KJ1，其常开触点是KJ1-1，KJ1-1一端接至接触器的一端，另一端接至交流公共端N；继电器KJ1的线圈与二极管D1并联，二极管D1的阳极与三极管V5的集电极相连接，二极管D1的阴极接至直流电压VCC。

接触器[5]是KM1，旁路触点[6]是常闭触点KM1-1，与变压器T1初级的部分绕组连接，转换开关[7]是S1，变压器[8]是T1，具有多个分接头，调压单元[9]由开关器件双向晶闸管V1～V4组成，快速熔断器F1～F4起快速保护作用，电气互锁触点[10]是KM1的常开触点KM1-2，Lin是交流输入[11]，Lout是交流输出[12]，交流公共端[13]是N，旁路指示[14]由KM1的辅助常闭触点KM1-4、电阻R5、发光二极管D2构成。

变压器T1，具有多个调压分接头，其次级低压绕组串联在交流输入Lin和交流输出Lout之间，初级绕组W2的同名端经转换开关S1与次级绕组W1的同名端相连，并连接至交流输入Lin，因而在正常工作状态时次级绕组W1起降低输出电压的作用。

旁路触点相关的连接方法是：常闭触点KM1-1的一端与转换开关S1的B端、变压器T1的初级绕组引出线6、快速熔断器F3的一端相连接；常闭触点KM1-1的另一端与转换开关S1、变压器T1的初级绕组引出线3、接触器KM1线圈的一端相连接。

电气互锁触点相关的连接方法是：KM1的常开触点KM1-2的一端与双向晶闸管V1～V4的第一阳极连接，与M2的N1端相连接，与电阻R1的一端相连接；常开触点KM1-2的另一端与交流公共端N相连接。

压敏电阻RV1与电阻R2与电容C2的串联支路并联，并联后的一端与变压器T1的第7引出线以及快速熔断器F4的一端相连接，并联后的另一端与交流公共端N相连接。压敏电阻RV1的作用是KM1－2闭合时将双向晶闸管V4上的尖峰电压进行限幅，电阻R2与电容C2的串联支路的作用是吸收双向晶闸管V4上的尖峰电压，降低双向晶闸管V4上的dv/dt、di/dt值。

工作原理是：通过转换开关S1可手动控制电源工作在正常状态或旁路状态，当转换开关S1接通A触点时，工作于正常状态，此时从Lin输入的交流电压通过转换开关S1加到变压器T1的初级绕组（高电压绕组）；当转换开关S1接通B触点时，工作于旁路状态，转换开关S1将变压器T1的初级绕组短路，因而变压器次级绕组的输出电压为零，交流输出电压等于交流输入电压，完成手动旁路功能。

转换开关S1置于正常工作状态时：当控制模块M1的PL引脚输出高电平信号时，通过电阻R3、R4给三极管V5基极提供偏置电压，三极管V5饱和导通，继电器KJ1线圈得电动作，接触器KM1线圈得电压动作，旁路触点KM1-1断开，变压器T1的初级绕组各分接头受双向晶闸管V1～V4控制，由其中导通的双向晶闸管将变压器相应的分接头接至电气互锁的常开触点KM1-2，由于此时常开触点KM1-2处于闭合状态，故变压器T1的初级绕组接到了交流输入Lin和交流公共端N，变压器次级绕组的电压等于初级绕组所加电压除以变比，交流输出电压等于交流输入电压减变压器次级绕组的电压，变比与晶闸管接通的分接头位置有关，于是，交流输出电压得到了调整，高强度气体放电灯的耗电量与所加的电压相关，由此可调整高强度气体放电灯的亮度和节能率。M2是双向晶闸管V1～V4的触发信号驱动单元，它接收来自控制模块M1的控制信号，通过M2中的光耦实现电气隔离，再经过M2中的驱动电路触发相应的晶闸管。

当控制模块M1输出低电平信号时，三极管V5因基极无偏置电压而截止，继电器KJ1不动作，接触器KM1线圈因无电压而处于复位状态，旁路触点KM1-1闭合，将变压器T1的初级绕组短路，因而变压器次级绕组的输出电压为零，交流输出电压等于交流输入电压，完成自动旁路功能。同时，电气互锁的常开触点KM1-2断开，实现电气互锁。接触器KM1的常闭触点KM1-4闭合，由电源[1]提供的直流电压VCC通过触点KM1-4、电阻R5加到发光二极管D2上，D2发光，指示处于自动旁路状态。

此外，接触器KM1的常开触点KM1-3用于向控制模块M1提供旁路状态信号。

由于本发明是在变压器的高电压侧进行旁路控制，因而控制电流较小，所需电气元件的容量小，与现有技术的在主回路切换旁路相比，所需旁路电气元件的体积小、成本低、可靠性高，并且易于控制。

Claims (10)

1.一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，包括：电源[1]、控制器[2]、旁路驱动单元[3]、中间继电器[4]、接触器[5]、旁路触点[6]、转换开关[7]、变压器[8]、调压单元[9]、电气互锁触点[10]、交流输入[11]、交流输出[12]、交流公共端[13]、旁路指示[14]；

变压器[8]与旁路触点[6]、转换开关[7]、调压单元[9]、交流输入[11]、交流输出[12]构成电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的旁路触点[6]与变压器[8]的初级高电压绕组相并联，并与转换开关[7]构成电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的变压器[8]是具有调压分接头的变压器，其次级低电压绕组串联在交流输入[11]和交流输出[12]之间。

4.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的控制器[2]输出的旁路信号到旁路驱动单元[3]，驱动中间继电器[4]，进而控制接触器[5]动作或释放；

旁路触点[6]是接触器[5]的常闭触点，电气互锁触点[10]使用接触器[5]的常开触点，二者构成电气互锁；

调压单元[9]是通过开关器件控制接通变压器[8]的不同分接头，从而调整变压器[8]的低压绕组的输出电压，进而调整电源的输出电压。

5.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的旁路驱动单元[3]由电阻R3、R4及三极管V5组成，电阻R4的一端与控制模块M1的PL引脚相连，另一端与三极管V5的基极及电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与三极管V5的发射极相连接，并接地。

6.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的中间继电器[4]是KJ1，其常开触点是KJ1-1，KJ1-1一端接至接触器的一端，另一端接至交流公共端N；继电器KJ1的线圈与二极管D1并联，二极管D1的阳极与三极管V5的集电极相连接，二极管D1的阴极接至直流电压VCC。

7.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的接触器[5]是KM1，旁路触点[6]是常闭触点KM1-1，与变压器T1初级的部分绕组连接。

8.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的变压器的次级低压绕组串联在交流输入Lin和交流输出Lout之间，初级绕组W2的同名端经转换开关S1与次级绕组W1的同名端相连，并连接至交流输入Lin，因而在正常工作状态时次级绕组W1起降低输出电压的作用。

9.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的旁路触点的连接方法是：常闭触点KM1-1的一端与转换开关S1的B端、变压器T1的初级绕组引出线6、快速熔断器F3的一端相连接；常闭触点KM1-1的另一端与转换开关S1、变压器T1的初级绕组引出线3、接触器KM1线圈的一端相连接。

10.根据权利要求1所述的一种交流调压节能电源旁路装置，其特征在于，所述的电气互锁触点的连接方法是：KM1的常开触点KM1-2的一端与双向晶闸管V1～V4的第一阳极连接，与M2的N1端相连接，与电阻R1的一端相连接；常开触点KM1-2的另一端与交流公共端N相连接。