CN209088618U - 一种交直流兼容双路隔离电源切换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种交直流兼容双路隔离电源切换器，它包括外壳和电路板；电路板上安装有电源转换模块、快速切换模块、延时切换模块、A路电源输入端子、B路电源输入端子、输出接线端子；快速切换模块包括快速控制器、快速转换组件、快速常闭组件；延时切换模块包括延时控制器、延时常开组件；快速转换组件用于快速切换A路或B路与输出接线端子连接，A路输入端子、延时常开组件、快速转换组件供A路依次连接；B路输入端子、快速常闭组件、快速转换组件供B路依次连接。本实用新型的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，不仅节省高压驱动元件的成本，而且使双路输入电源之间有较高的电气隔离，避免双路电源之间切换时产生不利的干扰。

Description

一种交直流兼容双路隔离电源切换器

技术领域

本实用新型涉及小型电源设备应用控制领域，特别是涉及一种交直流兼容双路隔离电源切换器。

背景技术

双路电源切换装置的应用非常广泛，在重要用电场所如政府机关、医院、银行、高铁、化工厂、通讯机房等均要保证持续供电，一旦断电后果不堪设想；因此需要采用多路备份电源来保证供电，至少需要采用一路主电源和一路备用电源供电；双路电源自动切换装置在正常情况下由主电源供电，当主电源断电时，由备用电源供电，待主电源恢复正常时，仍然回到主电源供电状态；对于一些自动化通讯、控制以及智能化设备的电源部分，目前很多已采用能够适应交直流两用供电的开关电源，因而就需要一种能够适应交流或直流电源兼容的切换的装置，但这种装置尤其是小型化的、较大电流的、隔离性能好的交直流兼容双路电源切换产品目前在市场上比较少见，需要得到相关行业的关注。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种交直流兼容双路隔离电源切换器，采用交直流两用的宽电压输入电源转换模块，并采用多组合的小型化较大电流的电磁切换器件，利用低电压分时控制电路来驱动高电压组合转换接点的切换，能够实现双路输入电源的交直流兼容切换，能够使双路输入电源之间有较高的电气隔离，能够避免产生输入电源之间的干扰，确保了双路电源切换器使用的可靠性和安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交直流兼容双路隔离电源切换器，它包括外壳以及外壳内部的电路板；所述电路板上安装有电源转换模块、快速切换模块、延时切换模块、A路输入端子、B路输入端子和输出接线端子；所述快速切换模块包括快速控制器、快速转换组件、快速常闭组件、用于控制快速转换组件和快速常闭组件的快速控制器；所述延时切换模块包括延时常开组件、用于控制延时常开组件的延时控制器；所述电源转换模块上设有高电压输入侧和直流低电压输出侧；所述高电压输入侧连接A路输入端子，直流低电压输出侧分别连接快速控制器和延时控制器；所述快速转换组件用于快速切换A路或B路与输出接线端子连接，其中，快速转换组件无电时，快速转换组件的A路为常开状态，B路为常闭状态，快速转换组件通电时，快速转换组件的A路为闭合状态，B路为断开状态；所述A路输入端子、延时常开组件、快速转换组件用于A路依次连接；所述B路输入端子、快速常闭组件、快速转换组件用于B路依次连接。

所述A路输入端子连接外部交流或直流主路电源，所述B路输入端子连接交流或直流备用电源。

A路输入端子无供电时，电源转换模块处于无电状态，快速转换组件为B路与输出接线端子连接，延时常开组件处于断开状态，快速常闭组件处于闭合状态，此时，B路输入端子、快速常闭组件、快速转换组件的B路与输出接线端子形成通路。

A路输入端子供电时，电源转换模块为快速控制器、延时控制器供电，快速控制器控制快速常闭组件断开、快速转换组件切换为A路与输出接线端子连接；延时控制器控制延时常开组件闭合，此时，A路输入端子、延时常开组件、快速转换组件的A路与输出接线端子形成通路。

所述快速切换模块中的快速转换组件包括第一接点和第二接点，此两个接点分别设置有a端、b端和公共端，第一接点的公共端和第二接点的公共端分别与输出接线端子L出线和N出线相连。

所述延时切换模块中的延时常开组件包括第七接点、第八接点、第九接点、第十接点；所述电路板的A路输入端的L进线和N进线分别连接电源转换模块的输入侧、第七接点的下端、第九接点的下端；所述第一接点的a端与第八接点的上端连接，第八接点的下端与第七接点的上端连接，所述第二接点的a端与第十接点的上端连接，第十接点的下端与第九接点的上端连接。

所述快速常闭组件包括第三接点、第四接点、第五接点、第六接点；所述电路板的B路输入端的L进线和N进线分别连接第三接点的下端、第五接点的下端；所述第一接点的b端与第四接点的上端连接，第四接点的下端与第三接点的上端连接；所述第二接点的b端与第六接点的上端连接，第六接点的下端与第五接点的上端连接。

所述外壳分为罩壳和底盖，罩壳扣合在底盖上方；所述底盖的底面设有一个导轨卡头，用于弹入卡紧安装在导轨上。

所述电路板上还设置有A路输入灯、B路输入灯、输出指示灯；所述罩壳上设有A路导光柱、B路导光柱和输出导光柱，三根导光柱的底面分别紧贴在三个电源指示灯的灯珠面上；所述A路输入灯并接在A路输入端子的电源进线线路上，所述B路输入灯并接在B路输入端子的电源进线线路上，所述输出指示灯并接在输出接线端子的电源线路上。

罩壳后端的后侧面上设置有与A路输入端子连接的A路端子接线孔和与B路输入端子连接的B路端子接线孔，罩壳后端的顶面上嵌设有与A路端子接线孔和B路端子接线孔分别对应的A路紧固螺钉和B路紧固螺钉，用于锁紧输入电源线的接头；罩壳前端的前侧面上设置有与输出接线端子连接的输出端子接线孔，罩壳前端的顶面上嵌设有与输出端子接线孔对应的输出紧固螺钉，用于锁紧输出电源线的接头。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，适应了小型化较大电流双路电源的宽电压输入和切换输出，实现了双路输入电源的交直流兼容切换；利用低电压分时控制电路来驱动高电压组合转换接点切换的方式，不仅节省了高压驱动元件的成本，而且能够使双路输入电源之间有较高的电气隔离，避免了双路电源之间切换时产生不利的干扰。

附图说明

图1为实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器外形结构示意图；

图2为实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器静态电路示意图；

图3为实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器动态电路示意图；

其中：1-罩壳，2-底盖，3-电路板，4-电源转换模块，5-快速切换模块，5a-快速控制器，5b-快速转换组件，5c-快速常闭组件，6-延时切换模块，6a-延时控制器，6b-延时常开组件，7-A路输入灯，7a-A路导光柱，8-B路输入灯，8a-B路导光柱，9-输出指示灯，9a-输出导光柱，10-A路输入端子，10a-A路紧固螺钉，10b-A路端子接线孔，11-B路输入端子，11a-B路紧固螺钉，11b-B路端子接线孔，12-输出接线端子，12a-输出紧固螺钉，12b-输出接线端子孔，13-导轨卡头。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

实施例

如图1所示，是本实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器的外形结构示意图；整体结构包括外壳，所述外壳分为罩壳1和底盖2，罩壳扣合在底盖上方；外壳内装有电路板3，电路板上安装有控制电源切换的元器件和A路输入端子10、B路输入端子11和输出接线端子12，所述A路输入端子和B路输入端子分别装在电路板的后侧供电侧，A路输入端子用于输入主路电源，B路输入端子用于输入备用电源，双路输入电源可以是交流电源，也可以是直流电源，交流电源的输入范围是AC85V～264V，直流电源的输入范围是DC100V～270V；该双路输入端子的上部分别设有A路紧固螺钉10a和B路紧固螺钉11a，双路输入的紧固螺钉面镶嵌在罩壳后侧的正面，用于拧紧输入电源线的接头；该双路输入端子侧面分别设有A路端子接线孔10b和B路端子接线孔11b，该双路输入端子接线孔镶嵌在罩壳后侧的外侧面，用于接入双路输入的电源线；所述输出接线端子装在电路板的前侧用电侧，该输出端子的上部设有输出紧固螺钉12a，输出紧固螺钉面镶嵌在罩壳前侧的正面，用于拧紧输出电源线的接头；该输出端子侧面设有输出端子接线孔12b，端子接线孔镶嵌在罩壳前侧的外侧面，用于接入输出用电的电源线；所述罩壳上设有A路导光柱7a、B路导光柱8a和输出导光柱9a，三根导光柱的底面分别紧贴在三个电源指示灯的灯珠面上，当灯珠发光时导光柱的顶面可看到绿色发光点；所述底盖后侧设有一个导轨卡头，用于将整体外壳固定在配电机柜内的导轨上，安装时向内弹入可卡紧导轨。

如图2所示，是本实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器的静态电路示意图；图中的电路板上安装有电源转换模块4、快速切换模块5、延时切换模块6、A路输入灯7、B路输入灯8、输出指示灯9、A路输入端子10、B路输入端子11和输出接线端子12；所述快速切换模块包括快速控制器5a、快速转换组件5b、快速常闭组件5c；所述延时切换模块包括延时控制器6a、延时常开组件6b；图中的电源转换模块上设有交直流兼容的高电压输入侧Ui和直流低电压输出侧Uo；所述快速切换模块中的快速转换组件5b包括第一接点K1和第二接点K2，分别设置有a端、b端和公共端；所述快速常闭组件5c包括第三接点K3、第四接点K4、第五接点K5、第六接点K6；所述延时切换模块中的延时常开组件6b包括第七接点K7、第八接点K8、第九接点K9、第十接点K10；所述A路输入端子连接外部的优先使用的交流或直流主路电源，所述B路输入端子连接外部非优先使用的交流或直流备用电源；所述电路板上A路输入端的进线分别连接电源转换模块的高电压输入侧Ui、第七接点K7的下端、第九接点K9的下端；所述电路板上B路输入端的进线分别连接第三接点K3的下端、第五接点K5的下端；所述电源转换模块的低压输出侧Uo分别给快速切换模块中的快速控制器5a和延时切换模块中的延时控制器6a供电；所述快速切换模块5中由快速控制器驱动快速转换组件5b和快速常闭组件5c；所述延时切换模块6中由延时控制器6a驱动延时常开组件6b；所述快速转换组件中的第一接点K1的a端与延时常开组件中第八接点K8的上端连接，第八接点K8的下端与第七接点K7的上端连接，所述快速转换组件中的第一接点K1的b端与快速常闭组件中的第四接点K4的上端连接，第四接点K4的下端与第三接点K3的上端连接；所述快速转换组件中的第二接点K2的a端与延时常开组件中的第十接点K10的上端连接，第十接点K10的下端与第九接点K9的上端连接，所述快速转换组件中的第二接点K2的b端与快速常闭组件中的第六接点K6上端连接，第六接点K6的下端与第五接点K5的上端连接；所述快速转换模块中快速转换组件的第一接点K1的公共端和第二接点K2的公共端分别与输出接线端子的Lo/+和No/-电极相连。

还是在图2中，A路输入端子不通电源的“power off”状态，此时电源转换模块因没有输入电源而没有输出电源，所以快速切换模块和延时切换模块均不动作，A路输入端子的电路走线至第七接点K7、第九接点K9被断开，只有B路输入端子的BLi/+电极经过快速常闭组件的第三接点K3、第四接点K4、快速转换组件的第一接点K1的b端及公共端与输出接线端子的Lo/+电极连接；B路输入端子的BNi/-电极经过快速常闭组件的第五接点K5、第六接点K6、快速转换组件的第二接点K2的b端及公共端与输出接线端子的No/-电极连接；这时的电路处于没有切换动作的“静态”状态；如果此时B路输入端子上接通电源“power on”，B路就向输出供电状态，如果B路输入端子上也断开电源“power off”，输出就没有电源。

如图3所示，是本实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器的动态电路示意图；在图中是A路输入端子接通电源的“power on”状态，也就是A路输入电源通电后电路所处在的“动态”状态；此时电源转换模块因得到输入电源后输出直流低压电源，分别供给快速切换模块和延时切换模块，快速切换模块中的快速控制器首先驱动快速转换组件的第一接点K1、第二接点K2和快速常闭组件的第三接点K3、第四接点K4动作，使得B路输入端子的电路走线在第三接点K3、第五接点K5处被快速断开，过后延时切换模块开始动作，使得A路输入端子的ALi/+电极经过延时常开组件的第七接点K7、第八接点K8、快速转换组件的第一接点K1的a端及公共端与输出接线端子的Lo/+电极连接；A路输入端子的ANi/-电极经过快速常闭组件的第九接点K9、第十接点K10、快速转换组件的第二接点K2的a端及公共端与输出接线端子的No/-电极连接，再形成A路向输出供电的状态；这样就在B路输入电源与输出快速断开后，A路输入电源经过延时再向输出供电，这个过程就可以避免同一个三相电源用的两个单相作为输入电源时产生相间拉弧现象；在A路电源向输出供电时，不论B路输入端子上有没有接通电源，B路始终不能向输出供电。

在图1至图3的示意图中，电路板上的A路输入灯、B路输入灯和输出指示灯分别并接在A路输入电源、B路输入电源和输出电源的线路上，这三个指示灯是由发光二极管灯珠和降压限流元件组成，这些指示灯可适应较宽的交直流电压，在接入的电路上有电时可以发出绿光，并通过导光柱分别将光源投影到外壳的罩壳面上指示电源的工作状态；另外，上述电路示意图中采用的快速转换组件、快速常闭组件和延时常开组件所设置的开关接点，可以使的双路输入电源之间具有3000V以上的电气隔离。

本实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，虽然外形体积比较小巧，但能够接通16A电流的负载持续工作，可适应交直流两用输入电源切换，具有防止共零双路电源之间产生的相间干扰，可以使双路电源之间具有较高的电气隔离，是一种使用安全、性能可靠的小型双路电源切换装置。

本实施例的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，适应了小型化较大电流双路电源的宽电压输入和切换输出，实现了双路输入电源的交直流兼容切换；利用低电压分时控制电路来驱动高电压组合转换接点切换的方式，不仅节省了高压驱动元件的成本，而且能够使双路输入电源之间有较高的电气隔离，避免了双路电源之间切换时产生不利的干扰。

上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：它包括外壳以及外壳内部的电路板；所述电路板上安装有电源转换模块、快速切换模块、延时切换模块、A路输入端子、B路输入端子和输出接线端子；所述快速切换模块包括快速控制器、快速转换组件、快速常闭组件、用于控制快速转换组件和快速常闭组件的快速控制器；所述延时切换模块包括延时常开组件、用于控制延时常开组件的延时控制器；所述电源转换模块上设有高电压输入侧和直流低电压输出侧；所述高电压输入侧连接A路输入端子，直流低电压输出侧分别连接快速控制器和延时控制器；所述快速转换组件用于快速切换A路或B路与输出接线端子连接，其中，快速转换组件无电时，快速转换组件的A路为常开状态，B路为常闭状态，快速转换组件通电时，快速转换组件的A路为闭合状态，B路为断开状态；所述A路输入端子、延时常开组件、快速转换组件用于A路依次连接；所述B路输入端子、快速常闭组件、快速转换组件用于B路依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述A路输入端子连接外部交流或直流主路电源，所述B路输入端子连接交流或直流备用电源。

3.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：A路输入端子无供电时，电源转换模块处于无电状态，快速转换组件为B路与输出接线端子连接，延时常开组件处于断开状态，快速常闭组件处于闭合状态，此时，B路输入端子、快速常闭组件、快速转换组件的B路与输出接线端子形成通路。

4.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：A路输入端子供电时，电源转换模块为快速控制器、延时控制器供电，快速控制器控制快速常闭组件断开、快速转换组件切换为A路与输出接线端子连接；延时控制器控制延时常开组件闭合，此时，A路输入端子、延时常开组件、快速转换组件的A路与输出接线端子形成通路。

5.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述快速切换模块中的快速转换组件包括第一接点和第二接点，此两个接点分别设置有a端、b端和公共端，第一接点的公共端和第二接点的公共端分别与输出接线端子L出线和N出线相连。

6.根据权利要求5所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述延时切换模块中的延时常开组件包括第七接点、第八接点、第九接点、第十接点；所述电路板的A路输入端的L进线和N进线分别连接电源转换模块的输入侧、第七接点的下端、第九接点的下端；所述第一接点的a端与第八接点的上端连接，第八接点的下端与第七接点的上端连接，所述第二接点的a端与第十接点的上端连接，第十接点的下端与第九接点的上端连接。

7.根据权利要求5所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述快速常闭组件包括第三接点、第四接点、第五接点、第六接点；所述电路板的B路输入端的L进线和N进线分别连接第三接点的下端、第五接点的下端；所述第一接点的b端与第四接点的上端连接，第四接点的下端与第三接点的上端连接；所述第二接点的b端与第六接点的上端连接，第六接点的下端与第五接点的上端连接。

8.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述外壳分为罩壳和底盖，罩壳扣合在底盖上方；所述底盖的底面设有一个导轨卡头，用于弹入卡紧安装在导轨上。

9.根据权利要求8所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：所述电路板上还设置有A路输入灯、B路输入灯、输出指示灯；所述罩壳上设有A路导光柱、B路导光柱和输出导光柱，三根导光柱的底面分别紧贴在三个电源指示灯的灯珠面上；所述A路输入灯并接在A路输入端子的电源进线线路上，所述B路输入灯并接在B路输入端子的电源进线线路上，所述输出指示灯并接在输出接线端子的电源线路上。

10.根据权利要求1所述的一种交直流兼容双路隔离电源切换器，其特征在于：罩壳后端的后侧面上设置有与A路输入端子连接的A路端子接线孔和与B路输入端子连接的B路端子接线孔，罩壳后端的顶面上嵌设有与A路端子接线孔和B路端子接线孔分别对应的A路紧固螺钉和B路紧固螺钉，用于锁紧输入电源线的接头；罩壳前端的前侧面上设置有与输出接线端子连接的输出端子接线孔，罩壳前端的顶面上嵌设有与输出端子接线孔对应的输出紧固螺钉，用于锁紧输出电源线的接头。