CN215263944U - 一种电源极性检测自动切换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源极性检测领域，具体公开了一种电源极性检测自动切换器，主要由切换模块、极性检测模块、控制模块等组成，用于检测市电AC220V电源接线是否规范，并实现自动切换保证后端负载接线规范。当设备按照要求接好主输入端上电后即可实现输出端的规范性输出。无论电源输入端的极性如何变化，经过电源极性检测后由控制模块控制切换模块自动切换，输出端的极性是永远固定不变的，为设备仪器提供标准电源。与人工手动调相相比，电源极性检测自动切换器方便快捷，能根据极性分配，也无需停电，不影响电器设备的正常工作。

Description

一种电源极性检测自动切换器

技术领域

本实用新型属于极性检测领域，特别涉及一种电源极性检测自动切换器。

背景技术

在日常生活中，使用单相交流电源的仪器仪表和电器设备很多，有些仪器仪表和电器设备对供电电源的极性有着严格的要求，如剩余电流动作保护器、在线监测仪表或防触电防盗保护装置检测仪表的电源的L、N、PE三根线与仪器仪表或电器设备上的L、N、PE三根线不能接错，否则就会出现安全事故，产生短路或火灾。

对于使用仪器仪表和电器设备供电电源的极性要求，目前主要使用人工进行调整，不仅操作缓慢还有可能影响设备的正常工作。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源极性检测自动切换器，该装置能够自动检测出电源极性，当接线错误时能够做出自动切换电源极性的功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电源极性检测自动切换器，包括输入端、电源极性检测模块、控制模块、极性切换器、输出端及显示模块；所述输入端设有交流接线端子和第一PE端子，所述电源极性检测模块的输入端分别连接所述交流接线端子和第一PE端子，输出端连接所述控制模块；所述输出端设有L端子、N端子及第二PE端子，所述极性切换器的极性输入端连接所述交流接线端子和所述第一PE端子，极性输出端分别连接所述L端子、N端子和第二PE端子；所述极性切换器的控制端连接所述控制模块，所述显示模块与所述控制模块连接；

所述极性切换器包括第一继电器、第二继电器、正接线路及反接线路；所述正接线路包括第一子正接线路和第二子正接线路，所述反接线路第一子反接线路和第二子反接线路，所述第一子反接线路的一端与所述第二子正接线路的一端连接，所述第二子反接线路的一端与所述第一子正接线路的一端连接，所述第一继电器的第一常开开关的连接端与所述正接线路的一端连接，所述第二继电器的第二常开开关的连接端与所述极性切换器的极性输入端连接，所述第一继电器和第二继电器的控制线圈分别连接所述控制模块。

优选的，上述技术方案中，所述显示模块为红灯、黄灯及绿灯。

优选的，上述技术方案中，还包括保护模块，所述极性切换器的极性输出端分别通过所述保护模块连接L端子、N端子及第二PE端子。

优选的，上述技术方案中，所述保护模块包括三个第三继电器和三根保险丝；所述第三继电器的线圈连接所述控制模块，三个所述第三继电器的常闭开关一端分别连接所述极性切换器的极性输出端，另一端各通过一根保险丝连接L端子、N端子及第二PE端子。

优选的，上述技术方案中，所述第二常开开关为双向控制开关。

优选的，上述技术方案中，三个放电电阻及三个第四继电器，所述L端子、N端子及第二PE端子分别通过一个所述第四继电器的常开开关及一个所述放电电阻后接地，三个所述第四继电器的控制线圈分别连接所述控制模块。

与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中的电源极性检测自动切换器，用于检测市电AC220V电源接线是否规范，并实现自动切换保证后端负载接线规范。主要由切换模块、极性检测模块、控制模块等组成，当设备按照要求接好输入端上电后即可实现输出端的规范性输出。无论电源输入端的极性如何变化，经过电源极性检测后由控制模块控制切换模块自动切换，输出端的极性是永远固定不变的，为设备仪器提供标准电源。与人工手动调相相比，电源极性检测自动切换器方便快捷，能根据极性分配，也无需停电，不影响电器设备的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型电源极性检测自动切换器的电气结构图。

图2为本实用新型电源极性检测自动切换器的结构图。

图3为本实用新型极性切换器的电路结构图。

其中，1-控制模块；2-主输入端；3-极性切换器，4-主输出端；5-电源极性检测模块；6-显示模块；7-保护模块；8-正接线路；9-反接线路；

K1-第一继电器；K2-第二继电器；K3-第三继电器；K4-第四继电器；F1-保险丝。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-图3所示，该实施例中的一种电源极性检测自动切换器，包括主输入端2、电源极性检测模块5、控制模块1、极性切换器3、主输出端4、显示模块6、保护模块7及放电装置。主输入端2设有AC220V交流接线端子和第一PE端子，电源极性检测模块5的输入端分别连接交流接线端子和第一PE端子，输出端连接控制模块。主输出端4设有L端子、N端子及第二PE端子，极性切换器的极性输入端分别连接交流接线端子和第一PE端子，极性输出端分别连接L端子、N端子和第二PE端子。极性切换器3的控制端连接控制模块1，显示模块6与控制模块1连接。

可以理解，该实施例中，控制模块1可以选用DSP控制器或者STM控制器均可，但本实施例不限于此，还可采用其他型号的控制器。电源极性检测模块5选用现有的电源极性检测器即可，如型号为DL333011或者ZTY1002A的电源极性检测器均可。

继续参考图3，极性切换器3包括第一继电器K1、第二继电器K2、正接线路8及反接线路9。正接线路8包括第一子正接线路和第二子正接线路，反接线路9第一子反接线路和第二子反接线路，第一子反接线路的一端与第二子正接线路的一端连接，第二子反接线路的一端与第一子正接线路的一端连接，第一继电器K1的第一常开开关K1-1的连接端与正接线路8的一端连接，当第一常开开关K1-1闭合时与极性切换器3的极性输出端连接，第二继电器K2的第二常开开关K2-1的连接端与极性切换器3的极性输入端连接，第一继电器K1和第二继电器K2的控制线圈分别连接控制模块1，第二常开开关K2-1为双向控制开关，当控制模块1为第二常开开关K2-1的控制线圈输出一个低电平时，第二常开开关K2-1连接正接线路8；当控制模块1为第二常开开关K2-1的控制线圈输出一个高电平时，第二常开开关K2-1连接反接线路9。

参考图1，主输入端2为单相三线（AC220\PE），主输出端4为用户接(L\N\PE)，当主输入端2接线接好后，经过电源极性检测模块5采样，将数据传输给控制模块1，同时电源极性检测模块5检测主输入端PE是否接线良好，经过控制模块1检测判断是否为规范性输出，当控制模块1接到未规范接线时，极性切换器3将根据控制模块1的控制信号进行投切，主输出端4即可实现规范性输出。

可以理解，该实施例中，如图1和图2所述，显示模块6为红灯、黄灯及绿灯。当检测到输入端极性不规范，控制模块1自动控制极性切换器3动作，当绿灯闪亮时，设备接线正常，绿灯常亮或常灭表示设备接线故障。红灯常灭表示输入端PE接线良好，红灯常亮表示输入端缺PE接线或PE接触不良。黄灯常灭表示输入端L\N接线位置与假设位置一致，黄灯常亮表示输入端L\N接线位置与假设位置相反。

结合上述，电源极性检测自动切换器实现的功能具体如下：

（1）电路极性自动切换：

自动切换原理：将该设备按要求在主输入端2接好线上电后，根据控制模块1通过电源极性检测模块5检测线路的极性，当不正常时控制模块1快速计算出最合理的投切方案，此时极性切换器3接受并执行投切指令，设备指示灯绿灯闪亮，即可实现主输出端4自动切换功能。从主输入端2上电到规范性输出，整个检测切换过程时间约为100ms~500ms，确保切换时间不影响线路正常工作。

换相过程：当极性切换器3收到控制模块1发来的换相命令时，继电器K2的第二常开开关先完成动作，再闭合继电器K1的第一常开开关，避免拉弧现象，最后保持导通直至下一次收到从控制模块1发来的换相信号，换相过程在十分短暂的时间内完成。

（2）过压保护：

当线路电压超过预定的最大值时，通过极性检测模块反馈给控制模块信号，从而进行过压保护。

（3）过载保护：

电源极性检测自动切换器输出端具有过载保护功能，且过载保护保险丝可拆卸更换，保护设备的安全。

继续参考图1，极性切换器3的极性输出端分别通过保护模块7连接L端子、N端子及第二PE端子。该实施例中具体地，保护模块7包括三个第三继电器K3和三根保险丝F1；第三继电器K3的线圈连接控制模块，三个第三继电器K3的常闭开关K3-1一端分别连接极性切换器3的极性输出端，另一端各通过一根保险丝连接L端子、N端子及第二PE端子。当电源极性检测模块5检测到交流线路接反或者电压电流过大时，控制模块1控制三个第三继电器K3的常闭开关K3-1断开，从而起到保护设备的作用，当检测到交流线路连接正确或者电压电流正常时，控制模块1控制三个第三继电器K3的常闭开关K3-1闭合。

继续参考图1，该实施例中，引入了放电装置，该放电装置包括三个放电电阻R1及三个第四继电器K4，L端子、N端子及第二PE端子分别通过一个第四继电器K4的常开开关及一个放电电阻R1后接地，三个第四继电器K4的控制线圈分别连接控制模块1。当电源极性检测模块5检测到交流线路接反或者电压电流过大时，控制模块1控制三个第三继电器K3的常闭开关断开，同时控制三个第四继电器K4的常开开关闭合，此时可将接电异常存在的电流进行放电，从而避免该部分电流对设备造成影响。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种电源极性检测自动切换器，其特征在于，包括主输入端、电源极性检测模块、控制模块、极性切换器、主输出端及显示模块；所述主输入端设有交流接线端子和第一PE端子，所述电源极性检测模块的输入端分别连接所述交流接线端子和第一PE端子，输出端连接所述控制模块；所述主输出端设有L端子、N端子及第二PE端子，所述极性切换器的极性输入端连接所述交流接线端子和所述第一PE端子，极性输出端分别连接所述L端子、N端子和第二PE端子；所述极性切换器的控制端连接所述控制模块，所述显示模块与所述控制模块连接；

所述极性切换器包括第一继电器、第二继电器、正接线路及反接线路；所述正接线路包括第一子正接线路和第二子正接线路，所述反接线路第一子反接线路和第二子反接线路，所述第一子反接线路的一端与所述第二子正接线路的一端连接，所述第二子反接线路的一端与所述第一子正接线路的一端连接，所述第一继电器的第一常开开关的连接端与所述正接线路的一端连接，所述第二继电器的第二常开开关的连接端与所述极性切换器的极性输入端连接，所述第一继电器和第二继电器的控制线圈分别连接所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的电源极性检测自动切换器，其特征在于，所述显示模块为红灯、黄灯及绿灯。

3.根据权利要求1所述的电源极性检测自动切换器，其特征在于，还包括保护模块，所述极性切换器的极性输出端分别通过所述保护模块连接L端子、N端子及第二PE端子。

4.根据权利要求3所述的电源极性检测自动切换器，其特征在于，所述保护模块包括三个第三继电器和三根保险丝；所述第三继电器的线圈连接所述控制模块，三个所述第三继电器的常闭开关一端分别连接所述极性切换器的极性输出端，另一端各通过一根保险丝连接L端子、N端子及第二PE端子。

5.根据权利要求1所述的电源极性检测自动切换器，其特征在于，所述第二常开开关为双向控制开关。

6.根据权利要求1所述的电源极性检测自动切换器，其特征在于，还包括三个放电电阻及三个第四继电器，所述L端子、N端子及第二PE端子分别通过一个所述第四继电器的常开开关及一个所述放电电阻后接地，三个所述第四继电器的控制线圈分别连接所述控制模块。

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