CN207623730U - 一种旁路型自动转换开关控制器电路 - Google Patents

Abstract

一种旁路型自动转换开关控制器电路，电源电路的输入端分别与常用电源、备用电源和辅助电源连接，电源电路的输出端与ATS开关位置检测电路、ATS控制电路和MCU控制电路连接为其提供工作电源；包括两个电源采样电路，两个电源采样电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接对常用电源和备用电源进行电压信号的采样，两个电源采样电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接；ATS开关位置检测电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接，用于检测自动转换开关本体的位置；ATS控制电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；还包括MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路。

Description

一种旁路型自动转换开关控制器电路

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，特别涉及一种旁路型自动转换开关控制器电路。

背景技术

双电源转换开关成为生产和生活中不可缺少的一部分，其中旁路型自动转换开关是近来兴起的一种自动转换开关。旁路型自动转换开关可以在电负载不停电的状态下直接旁通电源到负载，在这里的旁路开关与自动转换开关额定容量是一样的。当开关处于旁路位置时，可以隔离自动开关，以此来保证双电源转换开关在修检时的安全。现有自动转换开关控制器都是只具备常规的自动转换开关控制器的基本功能，功能单一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠，功能完备的旁路型转换开关控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种旁路型自动转换开关控制器电路，旁路型自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关连接，控制自动转换开关动作使得供电系统在常用电源和备用电源之间切换，辅助电源直接与自动转换开关控制器连接，旁路型自动转换开关控制器电路包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，ATS开关位置检测电路和ATS控制电路；所述电源电路的输入端分别与常用电源、备用电源和辅助电源连接，电源电路的输出端与ATS开关位置检测电路、ATS控制电路和MCU控制电路连接为其提供工作电源；包括两个电源采样电路，两个电源采样电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接对常用电源和备用电源进行电压信号的采样，两个电源采样电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接；ATS开关位置检测电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接，用于检测自动转换开关本体的位置；ATS控制电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；还包括MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路；MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路与MCU控制电路连接分别用于MTS开关位置检测、抽屉座位置检测和旁路连锁状态检测。

进一步，所述MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路的电路结构相同；所述ATS和MTS连锁位置检测电路包括光耦H10，电阻R201，电容C201和电阻R213；所述光耦H10的输入端第一管脚经过电阻R201连接至电源电路，电容C201的两端并联连接至光耦H10的输入端第一管脚和光耦H10的输入端第三管脚，光耦H10的输入端第三管脚接地，光耦H10的输出端的第六管脚经过电阻R213与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H10的输出端的第四管脚接地。

进一步，所述ATS控制电路包括继电器K301，继电器K302，三极管Q301，三极管Q302，电阻R319，电阻R320，二极管D301和二极管D302；二极管D301、二极管301、电阻R319、电阻R320的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R319和电阻R320的另一端分别与三极管Q301和三极管Q302的基极连接，三极管Q301和三极管Q302的集电极分别与二极管D301和二极管D302的阳极和继电器K301，继电器K302的线圈的一端连接，二极管D301和二极管D302的阴极与继电器K301，继电器K302线圈的另一端连接；继电器K301的第四脚与K302的第六脚连接，K301的第八脚和K302的第三脚连接。

进一步，还包括报警电路，报警电路包括继电器K307，二极管D307，三极管Q307和电阻R325；二极管D307并联连接于继电器K307的两端，继电器K307的一端与电源电路连接，另一端与三极管Q307的集电极连接，三极管Q307的发射极接地，三极管Q307的基极经过电阻R325与MCU控制电路连接。

进一步，还包括电机启动电路，加卸负载电路，数据存储电路，时钟电路，液晶显示电路，LED指示电路，按键操作电路和通信电路；电机启动电路、加卸负载电路、数据存储电路、时钟电路、液晶显示电路、LED指示电路、按键操作电路、通信电路与MCU控制电路连接。

进一步，所述电源电路包括两路电源输入电路，两路电源输入电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，所述电源输入电路包括压敏电阻RV1，磁珠BLM1，电感L1，单相双绕组变压器T1，整流桥BR1和电阻R9；电感L1的输入端的一路经过磁珠BLM1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端，电感L1的输入端的另一路连接于常用电源或者备用电源的第二电源输入端，压敏电阻RV1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端和第二电源输入端之间；电感L1的输出端与单相双绕组变压器T1的输入端连接，单相双绕组变压器T1经过电阻R9接地，单相双绕组变压器T1的输出端与整流桥BR1的输出端连接，整流桥BR1的输出端与后续电路连接；所述电源电路还包括第一DC转换电路，第二DC转换电路，第一隔离电路和第二隔离电路；两路电源输入电路的输出端与第一DC转换电路和第二DC转换电路的输入端连接，第一DC转换电路的输出端与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，第一隔离电路的输出端与通信电路连接，第二隔离电路的输出端与开关位置检测电路连接，第二DC转换电路的输出端与MCU控制电路连接；所述第一DC转换电路包括电阻R19，电容C4，电容C5，DC转换芯片U1，电容C1，二极管D2，电感L3，电容C3，极性电容C2，电阻R24和电阻R28；所述电容C4和电容C5并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R19的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U1的第一管脚和DC转换芯片U1的第七管脚连接，DC转换芯片U1的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U1的第二管脚经过电感L3与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，DC转换芯片U1的第四管脚接地，电容C1并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第三管脚之间，二极管D2、电容C3和极性电容C2依次并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第二管脚之间，二极管D2位于电感L3的前端，电容C3和极性电容C2位于电感L3的后端，电阻R24并联连接在DC转换芯片U1的第五管脚和电感L3的一端之间，DC转换芯片U1的第五管脚经过电阻R28接地；所述第二DC转换电路包括电容C30，极性电容C31，电阻R46，DC转换芯片U5，电容C32，二极管D1，电容C33，极性电容C34，电感L1，电阻R47和电阻R48；所述电容C30和电容C31并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R46的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U5的第一管脚和DC转换芯片U5的第七管脚连接，DC转换芯片U5的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U5的第二管脚经过电感L1与输入端与MCU控制电路连接，DC转换芯片U5的第四管脚接地，电容Ｃ32并联连接在DC转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第三管脚之间，二极管D1、电容C33和极性电容C34依次并联连接在DC转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第二管脚之间，二极管D1位于电感L3的前端，电容C33和极性电容C34位于电感L1的后端，DC转换芯片U5的第五管脚经过电阻R48接地，DC转换芯片U5的第五管脚同时经过电阻R47与MCU控制电路连接；所述第一隔离电路包括隔离芯片U3，隔离芯片U3的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U3的第二管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚和第四管脚与通信电路连接；所述第二隔离电路包括隔离芯片U4，隔离芯片U4的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U4的第二管脚和隔离芯片U4的第四管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚与开关位置检测电路连接。

进一步，所述每个电源采样电路包括压敏电阻RY2，磁珠BLM2，限流电阻R5，限流电阻R6，限流电阻R7，限流电阻R8，电阻R35，电阻R36，电阻R37，电阻R43，电阻R44，电阻R45，运算放大器U03，运算放大器U01，电流互感器CT1，电容C21，电容C39和二极管D3；所述电阻R45的一端与电源电路的输出端连接，另一端经过二极管D3接地，二极管D3和电阻R45的中间节点与电阻R43和电阻R44串联连接，电阻R43和电阻R44的中间节点与运算放大器U03的输入端连接，运算放大器U03的输出端经过电阻R36与运算放大器U01D的正相输入端连接，电阻R37的两端并联连接至运算放大器U01D的正相输入端和运算放大器U01D的输出端，电流互感器CT1的一路输入端依次经过电阻R7、电阻R6、电阻R5和磁珠BLM2连接至常用电源或者备用电源的第一输入端，电流互感器CT1的另一路输入端连接至常用电源或者备用电源的第二输入端，压敏电阻RY2并联在常用电源或者备用电源的第一输入端或者第二输入端之间，电流互感器CT1的输出端与运算放大器U01C的输入端连接，运算放大器U01C的输出端与运算放大器U01D的反相输入端连接，运算放大器U01D的输出端与MCU控制电路连接，电阻R35和电容C21并联连接后的两端分别连接至运算放大器U01C的反相输入端和运算放大器U01C的反相输出端之间。

进一步，所述通信电路包括通信芯片U6，光耦H1，光耦H2，光耦H3，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电容C35，电容C36和电容C41；光耦H1的第六管脚与MCU控制电路连接，光耦H1的第五管脚接地，光耦H1的第八管脚与电源电路连接，电阻R27的两端分别与光耦H1的第六管脚和光耦H1的第八管脚连接，光耦H1的第八管脚经过电容C35接地，光耦H1的第三管脚与通信芯片U6的第一管脚连接，光耦H1的第二管脚经过电阻R28与电源电路连接；光耦H2的第一管脚经过电阻R29与电源电路连接，光耦H2的第三管脚与MCU控制电路连接，光耦H2的第六管脚与通信芯片U6的第二管脚和通信芯片U6的第三管脚连接，同时通过电阻R30与电源电路连接，光耦H2的第四管脚接地；光耦H3的第二管脚与电源电路连接，光耦H3的第三管脚经过电阻R31与MCU控制电路连接，光耦H3的第六管脚与通信芯片U6的第四管脚连接，光耦H3的第五管脚接地，光耦H3的第八管脚经过电阻R32与光耦H3的第六管脚连接，同时连接电源电路，并通过电容C36与隔离电源的地相连；通讯芯片U6的第八管脚经过电容C41接地，通讯芯片U6的第六管脚和通讯芯片U6的第七管脚与外部通信端口连接，光耦H3的第五管脚接地；所述数据存储电路包括存储芯片U7，电阻R75，电阻R74，电容C74，存储芯片U7的第五管脚与MCU控制电路连接，并且经过电阻R75与电源电路连接，存储芯片U7的第六管脚经过电阻R74与电源电路连接，并且存储芯片U7的第六管脚与MCU控制电路，电容C74并联连接至存储芯片U7的第八管脚和存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚之间，存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚接地；所述时钟电路包括时钟芯片U8，电阻R86，电容C80和二极管D82；时钟芯片U8的第一管脚经过电容C80接地，时钟芯片U8的第一管脚经过电阻R86和二极管D82与MCU控制电路连接，时钟芯片U8的第二管脚、时钟芯片U8的第三管脚和时钟芯片U8的第四管脚接地，时钟芯片U8的第八管脚与MCU控制电路连接。

进一步，所述MCU控制电路包括主芯片U1，复位芯片U2，电阻R1，电阻R3，电容C1，电容C2，电容C3和晶振X1；主芯片U1的第十四管脚和复位芯片U2的第二管脚连接，复位芯片U2的第二管脚通过电容C3与复位芯片U2的第一管脚连接同时接地，复位芯片U2的第二管脚通过电阻R3与复位芯片U2的第三管脚连接同时与电源电路连接，主芯片U1的第十二管脚和主芯片U1的第十三管脚分别与电阻R1和晶振X1的两端连接，晶振X1的一端经过电容C1接地，晶振X1的另一端经过电容C2接地。

进一步，通信电路采用RS485通信。

本实用新型旁路型自动转换开关控制器电路，在原有ATS(自动转换开关)控制器的基础上增加了MTS(手动转换开关)开关位置检测电路、ATS抽屉座的位置检测和ATS和MTS连锁的位置检测电路；ATS和MTS的位置及连锁所处的位置进行检测，满足旁路型自动转换开关的测量、转换的需求，提高了可靠性和安全性。控制ATS转换的继电器具备电气互锁功能，能够实现常合、备合在同一时间只能执行其中一项命令，有效避免了误操作的现象。控制器具备综合报警功能，当ATS处于手动位置或MTS处于可操作状态时，MCU电路将输出动作信号，驱动继电器进行触点切换，再通过连接器进行报警输出。

附图说明

图1是本实用新型旁路型自动转换开关控制器电路的结构框图；

图2是本实用新型ATS和MTS连锁的位置检测电路的具体电路图；

图3是本实用新型报警电路的具体电路图；

图4是本实用新型ATS控制电路的继电器互锁设计图；

图5是本实用新型电源电路的电源输入电路的电路图；

图6是本实用新型第一DC转换电路的电路图；

图7是本实用新型第二DC转换电路的电路图；

图8是本实用新型第一隔离电路的电路图；

图9是本实用新型第二隔离电路的电路图；

图10是本实用新型电源采样电路的部分电路图；

图11是本实用新型电源采样电路的部分电路图；

图12是本实用新型MCU控制电路的电路图；

图13是本实用新型LED指示灯电路的电路图；

图14是本实用新型液晶显示电路的电路图；

图15是本实用新型按键电路的电路图；

图16是本实用新型蜂鸣器电路的电路图；

图17是本实用新型通信电路的电路图；

图18是本实用新型数据存储电路的电路图；

图19是本实用新型时钟电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图1至19给出的实施例，进一步说明本实用新型的旁路型自动转换开关控制器电路的具体实施方式。本实用新型的旁路型自动转换开关控制器电路不限于以下实施例的描述。

如图1-2所示，本实用新型旁路型自动转换开关控制器电路，旁路型自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关连接，控制自动转换开关动作使得供电系统在常用电源和备用电源之间切换，辅助电源直接与自动转换开关控制器连接，旁路型自动转换开关控制器电路包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，ATS开关位置检测电路，ATS控制电路；所述电源电路的输入端分别与常用电源、备用电源和辅助电源连接，电源电路的输出端与ATS开关位置检测电路、ATS控制电路和MCU控制电路连接为其提供工作电源；包括两个电源采样电路，两个电源采样电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接对常用电源和备用电源进行电压信号的采样，两个电源采样电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接；ATS开关位置检测电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接，用于检测自动转换开关本体的位置；ATS控制电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；还包括MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路；MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路与MCU控制电路连接用于MTS开关位置检测、抽屉座位置检测和旁路连锁状态检测。本实用新型旁路型自动转换开关控制器电路，在原有ATS控制器的基础上增加了MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座的位置检测电路和ATS和MTS连锁位置检测电路ATS和MTS连锁的位置检测电路；对ATS和MTS的位置及连锁所处的位置进行检测，能够满足旁路型自动转换开关的测量、转换的需求。

具体地，所述的系统电源包括三路，常用电源、备用电源和辅助电源，其中常用电源和备用电源是从主回路上取电，辅助电源为直接有24V电源接到控制器上，以保证在常用电源和备用电源都没有电的情况下，可以对控制器进行检修。

如图1所示，本实用新型旁路型自动转换开关控制器电路还包括电机启动电路，加卸负载电路，综合报警电路，数据存储电路，时钟电路，液晶显示电路，LED指示电路、按键操作电路和通信电路，电机启动电路，加卸负载电路，综合报警电路，数据存储电路，时钟电路，液晶显示电路，LED指示电路、按键操作电路和通信电路与MCU控制电路连接。

具体地，所述的系统电源包括三路，常用电源、备用电源和辅助电源，其中常用电源和备用电源是从主回路上取电，辅助电源为直接有24V电源接到控制器上，以保证在常用电源和备用电源都没有电的情况下，可以对控制器进行检修。

ATS电压常/备用电源采样电路采用限流电阻、电流型互感器和运放对主回路的电压信号进行降压调理，采集到准确的电压信号和频率信号。

MCU控制电路主要是接收电源的各种信号，位置检测信号以及按键操作信号，并对这些信号进行综合计算，对外发出指令，控制继电器、数据存储、时钟、液晶显示、LED灯指示以及485通信。

ATS开关位置检测电路、MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路，就是位置检测电路，外部检测到的开关信号变换为MCU能够识别的高低电平信号。当位置检测电路给MCU的信号为高电平时，MCU认为开关为断开状态；当位置检测电路给MCU的信号为低电平时，MCU认为开关为闭合状态。

ATS控制电路即通过继电器控制本体电磁铁的上电，来实现控制ATS的常合、常分、备合、备分命令的执行。

电机启动电路就是一个继电器电路，该继电器电路动断型，当系统为电网-发电机时使用，当常用电源正常时，继电器动作，输出继电器两点为断开。当常用电源故障时，继电器释放，继电器两点为比闭合。

加卸负载电路也是一个继电器输出电路，当ATS的转换开关在常用位置时，加卸负载继电器处于动作状态，将有一个额外的负载加在负载端。

报警电路，指当ATS处于手动位置或MTS处于可操作状态时，MCU电路将输出动作信号，驱动继电器进行触点切换，再通过连接器进行报警输出。

数据存储电路指的是存储参数设置，转换记录，相关报警等数据的存储。

时钟电路是用来实现计时功能的，同时也显示目前的时间。

液晶显示主要用来实时显示运行数据，参数设置和查看功能。

LED指示电路主要是指示电源的触头位置和连锁位置。

按键电路，主要是用来进行参数查询和参数整定的。

通信电路为物理链路RS485外部通信。

常用电源采样电路和备用采样电路是用于采集主回路上的电压信号，并将该信号进行调理，采集到电压值和频率信号。

如图2所示，所述MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路的电路结构原理相同，以ATS和MTS连锁位置检测电路为例，所述ATS和MTS连锁位置检测电路包括光耦H10，电阻R201，电容C201和电阻R213；所述光耦H10的输入端第一管脚经过电阻R201连接至24V的电源，电容C201的两端并联连接至光耦H10的输入端第一管脚和光耦H10的输入端第三管脚，光耦H10的输入端第三管脚与24V电源地连接，光耦H10的输出端的第六管脚经过电阻R213与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H10的输出端的第四管脚接地。ATS开关位置检测电路、MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座的位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路，外部检测到的开关信号变换为MCU能够识别的高低电平信号。当位置检测电路给MCU的信号为高电平时，MCU认为开关为断开状态；当位置检测电路给MCU的信号为低电平时，MCU认为开关为闭合状态。其功能为将外部的开关信号转换为高低电平信号，当输入MCU管脚从高电平转换为低电平时，MCU就认为此管脚对应的开关已经闭合。进而判断MTS的位置，抽屉座的位置，以及连锁所处位置，然后通过LED灯和液晶显示出来。四个检测电路的原理是一样的，类似于图2的结构，各电路可以根据实际情况具体电路有所不同；四个检测电路由装在本体上对应的的微动开关发出开关信号，通过该电路转化为单片机可以识别的高低电平信号。

如图3所示，还包括报警电路，报警电路与MCU控制电路连接，报警电路包括继电器K307，二极管D307，三极管Q307和电阻R325；二极管D307并联连接于继电器K307的两端，继电器K307的一端与电源电路连接，另一端与三极管Q307的集电极连接，三极管Q307的发射极接地，三极管Q307的基极经过电阻R325与MCU控制电路连接。当ATS处于手动位置或MTS处于可操作状态时，MCU电路将输出动作信号，驱动继电器进行触点切换，再通过连接器进行报警输出。当ATS处于手动位置或MTS处于可操作状态时，MCU电路将输出动作信号，驱动继电器进行触点切换，再通过连接器进行报警输出。

如图4所示，所述ATS控制电路包括继电器K301，继电器K302，三极管Q301，三极管Q302，电阻R319，电阻R320，二极管D301和二极管D302；二极管D301、二极管301、电阻R319、电阻R320的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R319和电阻R320的另一端分别与三极管Q301和三极管Q302的基极连接，三极管Q301和三极管Q302的集电极分别与二极管D301和二极管D302的阳极和继电器K301，继电器K302的线圈的一端连接，二极管D301和二极管D302的阴极与继电器K301，继电器K302线圈的另一端连接；继电器K301的4脚与K302的6脚连接，K301的8脚和K302的3脚连接。常用合闸输出控制端子和备用合闸输出控制器端子分别接一个继电器输出端子上，当继电器K301闭合的时候，此时A1A2导通，K302闭合时，B1B2导通。当K301、K302同时释放或闭合时，A1A2、B1B2均不导通。插入控制ATS转换的继电器具备电气互锁功能，能够有效防止异常导致开关常用侧和备用侧同时合闸。控制ATS转换的继电器具备电气互锁功能，能够实现常合、备合在同一时间只能执行其中一项命令，有效避免了误操作的现象，有效的提高了控制器的可靠性。

如图9-13所示，所述电源电路包括两路电源输入电路，第一DC转换电路，第二DＣ转换电路，第一隔离电路和第二隔离电路；所述两路电源输入电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，电源输入电路的输出端与第一DC转换电路和第二DC转换电路的输入端连接，第一DC转换电路的输出端与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，第一隔离电路的输出端与通信电路连接，第二隔离电路的输出端与开关位置检测电路连接，第二DC转换电路的输出端与MCU控制电路连接。电源电路的整体结构简单紧凑。

如图5所示，每路电源输入电路包括压敏电阻RV1，磁珠BLM1，电感L1，单相双绕组变压器T1，整流桥BR1和电阻R9；电感L1的输入端的一路经过磁珠BLM1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端，电感L1的输入端的另一路连接于常用电源或者备用电源的第二电源输入端，压敏电阻RV1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端和第二电源输入端之间；电感L1的输出端与单相双绕组变压器T1的输入端连接，单相双绕组变压器T1经过电阻R9接地，单相双绕组变压器T1的输出端与整流桥BR1的输出端连接，两个电源输入电路的整流桥BR1的输出端并联在一起与第一DC转换电路和第二DC转换电路的输入端连接。常用电源的输入端与分别经过压敏电阻RY1、磁珠BLM7、电感L1进入到变压器T1，然后再经过整流桥BR1输出变为馒头波；备用用电源的输入端与分别经过压敏电阻RY4、磁珠BLM8、电感L2进入到变压器T2，然后再经过整流桥BR2输出变为馒头波。本实用新型的电源电路的抗干扰的电源输入电路，能承受住主回路的电压波动，浪涌保护，谐波干扰，电磁干扰，具有良好的电磁兼容性。

如图6所示，所述第一DC转换电路包括电阻R19，电容C4，电容C5，DC转换芯片U1，电容C1，二极管D2，电感L3，电容C3，极性电容Ｃ2，电阻R24和电阻R28；所述电容C4和电容C5并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R19的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U1的第一管脚和DC转换芯片U1的第七管脚连接，DC转换芯片U1的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U1的第二管脚经过电感L3与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，DC转换芯片U1的第四管脚接地，电容C1并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第三管脚之间，二极管D2、电容C3和极性电容C2依次并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第二管脚之间，二极管D2位于电感L3的前端，电容C3和极性电容C2位于电感L3的后端，电阻R24并联连接在DC转换芯片U1的第五管脚和电感L3的一端之间，DC转换芯片U1的第五管脚经过电阻R28接地。

如图7所示，所述第二DC转换电路包括电容Ｃ30，极性电容Ｃ31，电阻R46，DＣ转换芯片U5，电容Ｃ32，二极管D1，电容C33，极性电容C34，电感L1，电阻R47和电阻R48；所述电容C30和电容C31并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R46的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U5的第一管脚和DC转换芯片U5的第七管脚连接，DＣ转换芯片U5的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U5的第二管脚经过电感L1与输入端与MCU控制电路连接，DC转换芯片U5的第四管脚接地，电容C32并联连接在DＣ转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第三管脚之间，二极管D1、电容C33和极性电容C34依次并联连接在DC转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第二管脚之间，二极管D1位于电感L3的前端，电容C33和极性电容C34位于电感L1的后端，DC转换芯片U5的第五管脚经过电阻R48接地，DC转换芯片U5的第五管脚同时经过电阻R47与MCU控制电路连接。

如图8所示，所述第一隔离电路包括隔离芯片U3，隔离芯片U3的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U3的第二管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚和第四管脚与通信电路连接。

如图9所示，所述第二隔离电路包括隔离芯片U4，隔离芯片U4的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U4的第二管脚和隔离芯片U4的第四管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚与开关位置检测电路连接。

具体地，常用电源和备用电源分别经过变压器和整流桥处理，两路电源进行并联以后，然后进入芯片U1进行降压至12VDC，再进入芯片U2进行降压至3.3VDC。12v电源为继电器提供线圈电压，同时用于在进过隔离芯片U3和U4进行隔离，24V电供给开关信号检测电路；5V电供给485通信用；3.3V电为系统电源。

如图10-11所示，两个电源采样电路为常用电源采样电路和备用电源采样电路。所述每个电源采样电路包括压敏电阻RY2，磁珠BLM2，限流电阻R5，限流电阻R6，限流电阻R7，限流电阻R8，电阻R35，电阻R36，电阻R37，电阻R43，电阻R44，电阻R45，运算放大器U03，运算放大器U01，电流互感器CT1，电容C21，电容C39和二极管D3；所述电阻R45的一端与电源电路的输出端连接，另一端经过二极管D3接地，二极管D3和电阻R45的中间节点与电阻R43和电阻R44串联连接，电阻R43和电阻R44的中间节点与运算放大器U03的输入端连接，运算放大器U03的输出端经过电阻R36与运算放大器U01D的正相输入端连接，电阻R37的两端并联连接至运算放大器U01D的正相输入端和运算放大器U01D的输出端，电流互感器CT1的一路输入端依次经过电阻R7、电阻R6、电阻R5和磁珠BLM2连接至常用电源或者备用电源的第一输入端，电流互感器CT1的另一路输入端连接至常用电源或者备用电源的第二输入端，压敏电阻RY2并联在常用电源或者备用电源的第一输入端或者第二输入端之间，电流互感器CT1的输出端与运算放大器U01C的输入端连接，运算放大器U01C的输出端与运算放大器U01D的反相输入端连接，运算放大器U01D的输出端与MCU控制电路连接，电阻R35和电容C21并联连接后的两端分别连接至运算放大器U01C的反相输入端和运算放大器U01C的反相输出端之间。参考电压电路，系统电源经过电阻R45和参考电压D3，在D3处形成2.5V电压。2.5v电压被电阻R43、R44分压变为1.25V电压，然后再经过运放U03进行处理，得出参考电压。输入电压经过压敏电阻RY2，然后磁珠BLM2吸收高频噪声和尖峰干扰，然后经过限流电阻R5、R6、R7、R8进行限流，再经过电流互感器CT1进行隔离，再经运放U01、R35、C21进行调理，得出电压信号。然后再经过运放及电阻R36、R37得出频率信号。本实用新型电源采样电路采用限流电阻获得毫安级的电流，然后通过电流互感器的隔离得到1∶1的电流，再通过精度为1％的采样电阻和运算放大器进行信号放大，提供信号采样精度。

如图13-16所示，所述人机交互界面包括LED指示灯电路，按键电路，液晶显示电路和蜂鸣器电路；液晶显示电路包括LCD显示屏，电阻R21，三极管Q3，电阻R22，电阻R23，电阻R24和电阻R25，电阻R21的一端与MCU控制电路连接，另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电源电路连接，三极管Q3的集电极经过电阻R22与LCD显示屏的第十六管脚连接，三极管Q3的集电极经过电阻R23与LCD显示屏的第十五管脚连接，三极管Q3的发射极与LCD显示屏的第十九管脚连接，电阻R24和电阻R25串联后的两端分别与LCD显示屏的第十八管脚和LCD显示屏的第二管脚连接，R24和电阻R25的中间节点与LCD显示屏的第三管脚连接；LED指示灯电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6和发光二极管LED7；电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的一端分别与电源电路连接，另一端分别经过发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6和发光二极管LED7连接至MCU控制电路；按键电路包括按键S1、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28和电容C29，按键S1、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5的一端接地，另一端连接至MCU控制电路、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C25、电容C26、电容C27、电容C28和电容C29，电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20的另一端接电源电路，电容C25、电容C26、电容C27、电容C28和电容C29的另一端接地；蜂鸣器电路包括电阻R26，三极管Q1，蜂鸣器LS1，电阻R26的一端与MCU控制电路连接，另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1的发射极与蜂鸣器LS1的一端连接，蜂鸣器LS1的另一端与电源电路连接。

如图17所示，通信电路采用RS485通讯。所述通信电路包括通信芯片U6，光耦H1，光耦H2，光耦H3，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电容C35，电容C36和电容C41；光耦H1的第六管脚与MCU控制电路连接，光耦H1的第五管脚接地，光耦H1的第八管脚与电源电路连接，电阻R27的两端分别与光耦H1的第六管脚和光耦H1的第八管脚连接，光耦H1的第八管脚经过电容C35接地，光耦H1的第三管脚与通信芯片U6的第一管脚连接，光耦H1的第二管脚经过电阻R28与电源电路(具体与隔离+5V电源)连接；光耦H2的第一管脚经过电阻R29与电源电路连接，光耦H2的第三管脚与MCU控制电路连接，光耦H2的第六管脚与通信芯片U6的第二管脚和通信芯片U6的第三管脚连接，同时通过电阻R30与电源电路的隔离电源+5V连接，光耦H2的第四管脚接+５V隔离电源的地；光耦H3的第二管脚与电源电路连接，光耦H3的第三管脚经过电阻R31与MCU控制电路连接，光耦H3的第六管脚与通信芯片U6的第四管脚连接，光耦H3的第五管脚接隔离电源的地，光耦H3的第八管脚经过电阻R32与光耦H3的第六管脚连接，同时连接电源电路的+5V隔离电源，并通过电容C36与隔离电源的地相连。通讯芯片U6的第八管脚经过电容C41接5V隔离电源地，通讯芯片U6的第六管脚和通讯芯片U6的第七管脚与外部通信端口连接，光耦H3的第五管脚接5V隔离电源地

如图12所示，所述MCU控制电路包括主芯片U1，复位芯片U2，电阻R1，电阻R3，电容C1，电容C2，电容C3和晶振X1；主芯片U1的第十四管脚和复位芯片U2的第二管脚连接，复位芯片U2的第二管脚通过电容C3与复位芯片U2的第一管脚连接同时接地，复位芯片U2的第二管脚通过电阻R3与复位芯片U2的第三管脚连接同时与电源电路连接，主芯片U1的第十二管脚和主芯片U1的第十三管脚分别与电阻R1和晶振X1的两端连接，晶振X1的一端经过电容C1接地，晶振X1的另一端经过电容C2接地。MCU控制电路负责程序的运行控制，数据的采集分析，信号的输入输出。主要MCU及其外围电路组成，主要采用ST公司的STM32F103VBT6，该芯片是32位的RAM控制器，内核是Cortex-M3。

如图18-19所示，所述数据存储电路包括存储芯片U7，电阻R75，电阻R74，电容C74，存储芯片U7的第五管脚与MCU控制电路连接，并且经过电阻R75与电源电路连接，存储芯片U7的第六管脚经过电阻R74与电源电路连接，并且存储芯片U7的第六管脚与MCU控制电路，电容C74并联连接至存储芯片U7的第八管脚和存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚之间，存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚接地。所述时钟电路包括时钟芯片U8，电阻R86，电容C80和二极管D82；时钟芯片U8的第一管脚经过电容C80接地，时钟芯片U8的第一管脚经过电阻R86和二极管D82与电源电路连接，时钟芯片U8的第二管脚、芯片U8的第三管脚和时钟芯片U8的第四管脚接地，时钟芯片U8的第八管脚与MCU控制电路连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种旁路型自动转换开关控制器电路，旁路型自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关连接，控制自动转换开关动作使得供电系统在常用电源和备用电源之间切换，其特征在于：辅助电源直接与自动转换开关控制器连接，旁路型自动转换开关控制器电路包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，ATS开关位置检测电路和ATS控制电路；

所述电源电路的输入端分别与常用电源、备用电源和辅助电源连接，电源电路的输出端与ATS开关位置检测电路、ATS控制电路和MCU控制电路连接为其提供工作电源；包括两个电源采样电路，两个电源采样电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接对常用电源和备用电源进行电压信号的采样，两个电源采样电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接；ATS开关位置检测电路的输出端与MCU控制电路的输入端连接，用于检测自动转换开关本体的位置；ATS控制电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；

还包括MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路；MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路与MCU控制电路连接分别用于MTS开关位置检测、抽屉座位置检测和旁路连锁状态检测。

2.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述MTS开关位置检测电路、ATS抽屉座位置检测电路、ATS和MTS连锁位置检测电路的电路结构相同；所述ATS和MTS连锁位置检测电路包括光耦H10，电阻R201，电容C201和电阻R213；所述光耦H10的输入端第一管脚经过电阻R201连接至电源电路，电容C201的两端并联连接至光耦H10的输入端第一管脚和光耦H10的输入端第三管脚，光耦H10的输入端第三管脚接地，光耦H10的输出端的第六管脚经过电阻R213与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H10的输出端的第四管脚接地。

3.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述ATS控制电路包括继电器K301，继电器K302，三极管Q301，三极管Q302，电阻R319，电阻R320，二极管D301和二极管D302；二极管D301、二极管301、电阻R319、电阻R320的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R319和电阻R320的另一端分别与三极管Q301和三极管Q302的基极连接，三极管Q301和三极管Q302的集电极分别与二极管D301和二极管D302的阳极和继电器K301，继电器K302的线圈的一端连接，二极管D301和二极管D302的阴极与继电器K301，继电器K302线圈的另一端连接；继电器K301的第四脚与K302的第六脚连接，K301的第八脚和K302的第三脚连接。

4.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：还包括报警电路，报警电路包括继电器K307，二极管D307，三极管Q307和电阻R325；二极管D307并联连接于继电器K307的两端，继电器K307的一端与电源电路连接，另一端与三极管Q307的集电极连接，三极管Q307的发射极接地，三极管Q307的基极经过电阻R325与MCU控制电路连接。

5.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：还包括电机启动电路，加卸负载电路，数据存储电路，时钟电路，液晶显示电路，LED指示电路，按键操作电路和通信电路；电机启动电路、加卸负载电路、数据存储电路、时钟电路、液晶显示电路、LED指示电路、按键操作电路、通信电路与MCU控制电路连接。

6.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述电源电路包括两路电源输入电路，两路电源输入电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，所述电源输入电路包括压敏电阻RV1，磁珠BLM1，电感L1，单相双绕组变压器T1，整流桥BR1和电阻R9；电感L1的输入端的一路经过磁珠BLM1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端，电感L1的输入端的另一路连接于常用电源或者备用电源的第二电源输入端，压敏电阻RV1连接于常用电源或者备用电源的第一电源输入端和第二电源输入端之间；电感L1的输出端与单相双绕组变压器T1的输入端连接，单相双绕组变压器T1经过电阻R9接地，单相双绕组变压器T1的输出端与整流桥BR1的输出端连接，整流桥BR1的输出端与后续电路连接；

所述电源电路还包括第一DC转换电路，第二DC转换电路，第一隔离电路和第二隔离电路；两路电源输入电路的输出端与第一DC转换电路和第二DC转换电路的输入端连接，第一DC转换电路的输出端与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，第一隔离电路的输出端与通信电路连接，第二隔离电路的输出端与开关位置检测电路连接，第二DC转换电路的输出端与MCU控制电路连接；

所述第一DC转换电路包括电阻R19，电容C4，电容C5，DC转换芯片U1，电容C1，二极管D2，电感L3，电容C3，极性电容C2，电阻R24和电阻R28；所述电容C4和电容C5并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R19的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U1的第一管脚和DC转换芯片U1的第七管脚连接，DC转换芯片U1的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U1的第二管脚经过电感L3与第一隔离电路和第二隔离电路的输入端连接，DC转换芯片U1的第四管脚接地，电容C1并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第三管脚之间，二极管D2、电容C3和极性电容C2依次并联连接在DC转换芯片U1的第四管脚和DC转换芯片U1的第二管脚之间，二极管D2位于电感L3的前端，电容C3和极性电容C2位于电感L3的后端，电阻R24并联连接在DC转换芯片U1的第五管脚和电感L3的一端之间，DC转换芯片U1的第五管脚经过电阻R28接地；

所述第二DC转换电路包括电容C30，极性电容C31，电阻R46，DC转换芯片U5，电容C32，二极管D1，电容C33，极性电容C34，电感L1，电阻R47和电阻R48；所述电容C30和电容C31并联后的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端接地，电阻R46的一端与电源输入电路的输出端连接，另一端与DC转换芯片U5的第一管脚和DC转换芯片U5的第七管脚连接，DC转换芯片U5的第六管脚与电源输入电路的输出端连接，DC转换芯片U5的第二管脚经过电感L1与输入端与MCU控制电路连接，DC转换芯片U5的第四管脚接地，电容C32并联连接在DC转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第三管脚之间，二极管D1、电容C33和极性电容C34依次并联连接在DC转换芯片U5的第四管脚和DC转换芯片U5的第二管脚之间，二极管D1位于电感L3的前端，电容C33和极性电容C34位于电感L1的后端，DC转换芯片U5的第五管脚经过电阻R48接地，DC转换芯片U5的第五管脚同时经过电阻R47与MCU控制电路连接；

所述第一隔离电路包括隔离芯片U3，隔离芯片U3的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U3的第二管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚和第四管脚与通信电路连接；

所述第二隔离电路包括隔离芯片U4，隔离芯片U4的第一管脚与第一DC转换电路的输出端连接，隔离芯片U4的第二管脚和隔离芯片U4的第四管脚接地，隔离芯片U3的第三管脚与开关位置检测电路连接。

7.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述每个电源采样电路包括压敏电阻RY2，磁珠BLM2，限流电阻R5，限流电阻R6，限流电阻R7，限流电阻R8，电阻R35，电阻R36，电阻R37，电阻R43，电阻R44，电阻R45，运算放大器U03，运算放大器U01，电流互感器CT1，电容C21，电容C39和二极管D3；所述电阻R45的一端与电源电路的输出端连接，另一端经过二极管D3接地，二极管D3和电阻R45的中间节点与电阻R43和电阻R44串联连接，电阻R43和电阻R44的中间节点与运算放大器U03的输入端连接，运算放大器U03的输出端经过电阻R36与运算放大器U01D的正相输入端连接，电阻R37的两端并联连接至运算放大器U01D的正相输入端和运算放大器U01D的输出端，电流互感器CT1的一路输入端依次经过电阻R7、电阻R6、电阻R5和磁珠BLM2连接至常用电源或者备用电源的第一输入端，电流互感器CT1的另一路输入端连接至常用电源或者备用电源的第二输入端，压敏电阻RY2并联在常用电源或者备用电源的第一输入端或者第二输入端之间，电流互感器CT1的输出端与运算放大器U01C的输入端连接，运算放大器U01C的输出端与运算放大器U01D的反相输入端连接，运算放大器U01D的输出端与MCU控制电路连接，电阻R35和电容C21并联连接后的两端分别连接至运算放大器U01C的反相输入端和运算放大器U01C的反相输出端之间。

8.根据权利要求5所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述通信电路包括通信芯片U6，光耦H1，光耦H2，光耦H3，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电容C35，电容C36和电容C41；光耦H1的第六管脚与MCU控制电路连接，光耦H1的第五管脚接地，光耦H1的第八管脚与电源电路连接，电阻R27的两端分别与光耦H1的第六管脚和光耦H1的第八管脚连接，光耦H1的第八管脚经过电容C35接地，光耦H1的第三管脚与通信芯片U6的第一管脚连接，光耦H1的第二管脚经过电阻R28与电源电路连接；光耦H2的第一管脚经过电阻R29与电源电路连接，光耦H2的第三管脚与MCU控制电路连接，光耦H2的第六管脚与通信芯片U6的第二管脚和通信芯片U6的第三管脚连接，同时通过电阻R30与电源电路连接，光耦H2的第四管脚接地；光耦H3的第二管脚与电源电路连接，光耦H3的第三管脚经过电阻R31与MCU控制电路连接，光耦H3的第六管脚与通信芯片U6的第四管脚连接，光耦H3的第五管脚接地，光耦H3的第八管脚经过电阻R32与光耦H3的第六管脚连接，同时连接电源电路，并通过电容C36与隔离电源的地相连；通讯芯片U6的第八管脚经过电容C41接地，通讯芯片U6的第六管脚和通讯芯片U6的第七管脚与外部通信端口连接，光耦H3的第五管脚接地；

所述数据存储电路包括存储芯片U7，电阻R75，电阻R74，电容C74，存储芯片U7的第五管脚与MCU控制电路连接，并且经过电阻R75与电源电路连接，存储芯片U7的第六管脚经过电阻R74与电源电路连接，并且存储芯片U7的第六管脚与MCU控制电路，电容C74并联连接至存储芯片U7的第八管脚和存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚之间，存储芯片U7的第一管脚、第七管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚接地；

所述时钟电路包括时钟芯片U8，电阻R86，电容C80和二极管D82；时钟芯片U8的第一管脚经过电容C80接地，时钟芯片U8的第一管脚经过电阻R86和二极管D82与MCU控制电路连接，时钟芯片U8的第二管脚、时钟芯片U8的第三管脚和时钟芯片U8的第四管脚接地，时钟芯片U8的第八管脚与MCU控制电路连接。

9.根据权利要求1所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述MCU控制电路包括主芯片U1，复位芯片U2，电阻R1，电阻R3，电容C1，电容C2，电容C3和晶振X1；主芯片U1的第十四管脚和复位芯片U2的第二管脚连接，复位芯片U2的第二管脚通过电容C3与复位芯片U2的第一管脚连接同时接地，复位芯片U2的第二管脚通过电阻R3与复位芯片U2的第三管脚连接同时与电源电路连接，主芯片U1的第十二管脚和主芯片U1的第十三管脚分别与电阻R1和晶振X1的两端连接，晶振X1的一端经过电容C1接地，晶振X1的另一端经过电容C2接地。

10.根据权利要求5所述的旁路型自动转换开关控制器电路，其特征在于：通信电路采用RS485通信。