CN207833265U - 自动转换开关控制器电路 - Google Patents

Abstract

一种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，开关位置检测电路和继电器输出电路；电源电路包括两路电源输入电路，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，整流桥BR1的输出端与后续电路连接。

Description

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，特别涉及一种自动转换开关控制器电路。

背景技术

随着科技的发展，自动化程度的普及，生活质量的不断改善，人们对电源可靠性的要求越来越高。在现代的供电系统中，通常采用常用电源供电或备用电源供电的双电源供电模式，而自动转换开关就是转换常用电源和备用电源的开关，当常用电源突然故障或停电时，通过转换开关切换为备用电源供电，由此实现对负载的不间断供电。

自动转换开关都具有自动切换的切换机构，其输出端接负载，输入端接常用电源和备用电源。为了控制切换机构，转换开关中带有控制器，控制器输出端与切换机构连接，而常用电源侧和备用电源侧分别接入控制器的输入端。当常用电源供电正常时，控制器使切换机构将常用电源和负载之间导通，在常用电源断电或有故障时，控制器使切换机构将备用电源和负载之间导通，利用备用电源供电。

国内外自动转换开关的控制器，目前主要采用模拟电路和数字电路两种类型，其中以单片机为核心的数字电路由于外围电路较少，线路简单，人机界面友好，应用广泛，成为了市场的主流。现有自动转换开关控制器采样精度较低，容易产生误动作，系统稳定性差，容易受到电磁干扰，出现误动作现象，可靠性较差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单实用、性能安全可靠、抗干扰能力强的自动转换开关控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自动转换开关控制器电路，自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关本体连接，控制自动转换开关本体动作使得供电系统在常用电源和备用电源之间切换，包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，开关位置检测电路和继电器输出电路；所述电源电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，电源电路的输出端与开关位置检测电路、继电器输出电路和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；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；继电器输出电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；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。

进一步，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。

进一步，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，还包括人机交互界面，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。

进一步，还包括通信电路，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。

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，所述开关位置检测电路包括光耦H4，电阻R1，电阻R3和电容C1；电阻R3的一端经过转换开关与电源电路连接，电阻R3的另一端与光耦H4的输入端的一端连接，电阻R3的另一端同时经过电容C1与光耦H4的输入端的另一端连接同时接地，光耦H4的输出端的一端经过电阻R1与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H4的输出端的另一端接地。

进一步，所述继电器输出电路包括继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4，三极管Q1，三极管Q2，三极管Q3，三极管Q4，电阻R2，电阻R4，电阻R5，电阻R7，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4；二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的基极连接，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的集电极分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的阳极和继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的一端连接，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4的阴极与继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的另一端连接，继电器K3的第三管脚与继电器K4的第三管脚连接，继电器K1的第四管脚和第八管脚连接，继电器K2的第四管脚和第八管脚连接、第五管脚和第七管脚连接，继电器K1的第四管脚和继电器K2的第三管脚连接。该电路与外部电路相配合，可以实现对电机控制的反接制动功能。

进一步，还包括远程控制电路，时钟电路和数据存储电路；远程控制电路、时钟电路、数据存储电路与MCU控制电路连接；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；所述数据存储电路还包括包括时钟芯片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。

本实用新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，开关位置检测电路，继电器输出电路，人机交互界面和通信电路，整个电路的结构简单紧凑，特别是本实用新型的电源电路设置抗干扰功能的电源输入电路，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。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。

附图说明

图1是本实用新型自动转换开关控制器电路的结构框图；

图2是本实用新型电源电路的电源输入电路的电路图；

图3是本实用新型第一DC转换电路的电路图；

图4是本实用新型第二DC转换电路的电路图；

图5是本实用新型第一隔离电路的电路图；

图6是本实用新型第二隔离电路的电路图；

图7是本实用新型电源采样电路的部分电路图；

图8是本实用新型电源采样电路的部分电路图；

图9是本实用新型MCU控制电路的电路图；

图10是本实用新型开关位置检测电路的电路图；

图11是本实用新型继电器输出电路的电路图；

图12是本实用新型LED指示灯电路的电路图；

图13是本实用新型液晶显示电路的电路图；

图14是本实用新型按键电路的电路图；

图15是本实用新型蜂鸣器电路的电路图；

图16是本实用新型通信电路的电路图；

图17是本实用新型数据存储电路的电路图；

图18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18给出的实施例，进一步说明本实用新型的自动转换开关控制器电路的具体实施方式。本实用新型的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所示，本实用新型自动转换开关控制器电路，自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关本体连接，控制自动转换开关本体动作使得供电系统在常用电源和备用电源之间切换，包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，开关位置检测电路，继电器输出电路，人机交互界面和通信电路；所述电源电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，电源电路的输出端与人机交互界面、开关位置检测电路、继电器输出电路、通信电路和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的输出端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；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；继电器输出电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；通信电路与MCU控制电路连接，用于与外部进行通信；人机交互界面与MCU控制电路连接。

本实用新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，开关位置检测电路，继电器输出电路，人机交互界面和通信电路，整个电路的结构简单紧凑。具备良好的电磁兼容性，能承受住主回路的电压波动，浪涌保护，谐波干扰，电磁干扰等；转换时间快，且延时可调；可为用户提供启动发电机和加卸负载接口和通信接口。

如图1所示，还包括数据存储电路和远程控制电路(图中未示出)；数据存储电路、远程控制电路、数据存储电路与MCU控制电路连接。远程控制电路可对智能控制进行远程控制。

如图2-6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2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3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4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(系统电源3.3V)，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5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6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的第三管脚和第四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7-8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12-15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16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9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10所示，开关位置检测电路包括光耦H4，电阻R1，电阻R3和电容C1；电阻R3的一端经过转换开关与电源电路的24V隔离电源连接，电阻R3的另一湍与光耦H4的输入端的一端连接，电阻R3的另一端同时经过电容C1与光耦H4的输入端的另一端连接同时也连接至24V隔离电源的地，光耦H4的输出端的一端经过电阻R1与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H4的输出端的另一端接地。

如图11所示，所述继电器输出电路包括继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4，三极管Q1，三极管Q2，三极管Q3，三极管Q4，电阻R2，电阻R4，电阻R5，电阻R7，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4；二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的基极连接，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的集电极分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的阳极和继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的一端连接，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4的阴极与继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的另一端连接，继电器K3的第三管脚与继电器K4的第三管脚连接，继电器K1的第四管脚和第八管脚连接，继电器K2的第四管脚和第八管脚连接、第五管脚和第七管脚连接，继电器K1的第四管脚和继电器K2的第三管脚连接。该电路与外部电路相配合，可以实现对电机控制的反接制动功能。

如图17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。

如图18所示，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)

1.一种自动转换开关控制器电路，自动转换开关控制器电路的输出端与自动转换开关本体连接，控制自动转换开关本体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：包括电源电路，电源采样电路，MCU控制电路，开关位置检测电路和继电器输出电路；

所述电源电路的输入端分别与常用电源和备用电源连接，电源电路的输出端与开关位置检测电路、继电器输出电路和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；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；继电器输出电路的输入端与MCU控制电路的输出端连接；

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。

2.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的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。

5.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：还包括人机交互界面，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。

6.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：还包括通信电路，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。

7.根据权利要求1所述的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。

8.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述开关位置检测电路包括光耦H4，电阻R1，电阻R3和电容C1；电阻R3的一端经过转换开关与电源电路连接，电阻R3的另一端与光耦H4的输入端的一端连接，电阻R3的另一端同时经过电容C1与光耦H4的输入端的另一端连接同时接地，光耦H4的输出端的一端经过电阻R1与电源电路和MCU控制电路连接，光耦H4的输出端的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：所述继电器输出电路包括继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4，三极管Q1，三极管Q2，三极管Q3，三极管Q4，电阻R2，电阻R4，电阻R5，电阻R7，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4；二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的一端分别与MCU控制电路连接，电阻R2、电阻R4、电阻R5和电阻R7的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的基极连接，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的集电极分别与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的阳极和继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的一端连接，二极管D1，二极管D2，二极管D3和二极管D4的阴极与继电器K1，继电器K2，继电器K3，继电器K4线圈的另一端连接，继电器K3的第三管脚与继电器K4的第三管脚连接，继电器K1的第四管脚和第八管脚连接，继电器K2的第四管脚和第八管脚连接、第五管脚和第七管脚连接，继电器K1的第四管脚和继电器K2的第三管脚连接。

10.根据权利要求1所述的自动转换开关控制器电路，其特征在于：还包括远程控制电路，时钟电路和数据存储电路；远程控制电路、时钟电路、数据存储电路与MCU控制电路连接；

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。