CN2894032Y - 自动转换开关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种互投电源自动转换开关控制器，包括主电源、备用电源，信号处理电路、A/D转换电路、控制输入电路、开关位置检测输入电路、显示电路、控制信号输出电路；还包括CPU电路、报警电压设置电路及延时设置电路。有益效果是：CPU通过对报警电压设置电路和切换延时时间设置电路及开关位置检测电路的信号进行处理，实现主电源和备用电源的自动切换，增加了对用电设备维护时切换开关实现无电力输出的功能，本实用新型主电路中由于采用多种集成电路设计，使其体积小，结构简单，从而整体电路的工作可靠性提高。

Description

自动转换开关控制器

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，特别是涉及一种可以自动转换电源开关的智能通用型控制器。

背景技术

电站、高档楼宇、医院等重要设施的用电，一般采用双路电源供电，当一路主电源发生故障时，可及时切换到另一路备用电源上。现有的双路电源自动切换开关大多采用大量继电器组合加以控制如：自动转换开关、带机械互锁的接触器、带机械联锁的抽屉式空气开关的切换，其控制回路设计繁杂，报警范围一旦设计定型难以调整；由于采用大量继电器组合控制所述切换开关的延时时间不易精确控制，因而大大增加了切换开关的工作频率，极易损坏用电设备；当发生故障时，维修困难，同时其双电源自动切换的可靠性差，对安全用电造成威胁。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服上述已有技术的缺点，提供一种可调整报警范围，同时监测两路三相电源电压，可调整报警范围及切换延时时，间可提高检测精度的自动转换开关控制器；另外，为满足日常维护中的安全要求，该控制器还增加了当对用电设备维护时，切换开关实现无电力输出，使整体电路的工作可靠性提高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：互投电源自动转换开关控制器，包括主电源、备用电源，信号处理电路、A/D转换电路、控制输入电路、开关位置检测输入电路、显示电路、控制信号输出电路；还包括CPU电路、报警电压设置电路及延时设置电路；所述报警电压设置电路与延时设置电路的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端连接到A/D转换电路的输入端，而A/D转换电路输出到CPU电路；控制输入电路与开关位置检测输入电路也输出到CPU电路；由主电源和备用电源通过变压耦合、稳压后输出给所述自动转换开关控制器提供工作电源；所述CPU输出给显示电路及控制信号输出电路，所述控制信号输出电路控制互投电源自动转换开关的切换，主电源和备用电源经控制输出市电。

所述开关位置检测输入电路，采用两个光电耦合器，所述光电耦合器的输入接收转换开关的位置反馈信号，经光电耦合器输出至CPU。

所述报警电压设置电路与延时设置电路包括：MCl403基准电源电路，电位器组和CD4051模拟开关；经CD4051模拟开关将用户对电位器组的设定信息输出给CPU。

所述控制输入电路包括：手/自动控制转换电路、负载位置控制电路、负载位置检测电路、延时设置和报警电压设置电路；所述负载位置控制电路实现在手动控制模式下的主电源、备用电源以及中位的设置；在自动模式下CPU根据主电源、备用电源的供电电源信息自动进行切换。

本实用新型的有益效果是：CPU通过对报警电压设置电路和切换延时时间设置电路及负载位置检测电路的信号进行处理，实现主电源和备用电源的可调整报警电压范围及主电源/备用电源的切换延时时间，增加了对用电设备维护时切换开关实现无电力输出的功能，本产品主电路中由于采用多种集成电路设计，使其体积小，结构简单，使整体电路的工作可靠性提高。

附图说明

图1是本实用新型电路结构示意图；

图2是本实用新型报警和延时电路原理图；

图3是本实用新型CPU及外围电路原理图；

图4是控制信号输出电路原理图；

图5是主、备电电源供电采样及主板供电电源电路原理图；

图6是采样信号处理电路原理图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：如图5、图6所示，本控制器属交流型AC220V(±20％)，50/60HZ，通过主、备电电源供电采样及主板供电电源电路可直接向主板供电。

如图2所示，报警电压设置和延时设置电路包括电位器组、MC1403精密基准电源电路和CK4051模拟开关、CA3140运算放大器和TLC1549A/D转换器；CK4051模拟开关的输出p25、p26、p27与CPU电路的脚26、27、28脚连接，CK4051模拟开关的输出端Vin与CA3140运算放大器的输入端相连，CK4051模拟开关的INH端连接CPU电路17脚RD端，CA3140运算放大器的输出端6经过TLC1549A/D转换器输出给CPU电路P11端。通过调整电位器组，用户可以改变报警范围及延时的时间。

如图3所示，CPU芯片采用AT89S51，外围电路包括显示电路A、A/D转换电路B、负载位置检测电路C和控制输入电路D。控制输入电路D包括手/自动控制、负载位置控制、延时设置和报警电压设置；所述CPU的PO端口接控制器显示电路A，用于显示控制器工作状态、双路电源的状态、负载位置状态指示及切换延时状态指示等；P1端口用于连接A/D转换TLC1549和参数存储X5045集成电路进行数据交换和对控制输入状态的监视；P2端口用于检测转换开关的位置信号；P3端口用于接收控制输入信号，其中包括：手、自动模式转换，负载位置控制，延时设置，报警电压限设置，将报警和延时采样数据输出给CPU，CPU输出信号控制相应的负载工作。

如图4所示，控制信号输出电路包括74LSl75触发器、与门整形电路、继电器、控制器输出端等；74LSl75触发器接收CPU的输出信号，即触发器4、5、12、13脚与CPU的输出端连接。触发器的输出端分别与门电路连接，通过门电路整形后输出。继电器J1闭合J2断开J3工作，主电源正常；J1断开J2闭合J3释放，主电源故障。

本实用新型的工作原理为：控制器可同时由主电源和备用电源提供工作电源，当RUN指示灯燃亮时，控制器进入正常工作状态。此时控制器自动检测双路三相电源电压，并将采集到的电压与设定值进行比较。当电压值在设定范围之内时，双路电源正常指示灯燃亮；输出信号转换到主电源。当所测量主电源/备用电源电压低于或高于设定值时，控制器则连续测量1秒钟进行确认。如果测量值在确认时间范围内仍高于或低于设定值，则进行电源故障报警，上限报警电压范围设置在380～475V(可调)，下限报警电压范围设置在285～380V(可调)相应指示灯亮。如果主电源发生故障，备用电源正常，控制器自动切换至备用电源并监测其电压。延时0～25秒(可调)待延时结束后控制器输出一控制信号使转换开关动作。控制器又将自动监测双路电源电压。当主电源恢复正常后，控制器执行相应返回延时程序，返回延时灯闪亮，延时0～250秒(可调)延时结束控制器输出控制信号使转换开关返回，负载继续由主电源供电，相应指示灯燃亮。当用电设备需要维护时，输出信号控制转换开关无电力输出。如果控制器设定为手动状态，输出控制信号控制转换开关至相应位置。同时控制器通过采集转换开关的位置反馈信号进行相应的控制及状态显示。

当主电源发生故障时，若备用电源同时也发生故障如过压、欠压、缺相，控制器将继续监测双路电源的电压，控制转换至开关无电力输出。当任一路电源恢复正常后，控制器将输出相应转换信号自动恢复对负载的供电。

CPU通过对报警电压设置电路和切换延时时间设置电路及开关位置检测电路的信号进行处理，实现主电源和备用电源的自动切换，增加了对用电设备维护时切换开关实现无电力输出的功能，本产品主电路中由于采用多种集成电路设计，使其体积小，结构简单，使整体电路的工作可靠性提高。本控制器可广泛应用于三相四线/三相五线制供电系统的双电源互投和电源切换设备中。

Claims (4)

1.一种互投电源自动转换开关控制器，包括主电源、备用电源，信号处理电路(1)、A/D转换电路(2)、控制输入电路(3)、开关位置检测输入电路(4)、显示电路(7)、控制信号输出电路(8)；其特征在于自动转换开关控制器还包括CPU电路(6)、报警电压设置电路(9)及延时设置电路(10)；所述报警电压设置电路(9)与延时设置电路(10)的输出端与信号处理电路(1)的输入端连接，信号处理电路(1)的输出端连接到A/D转换电路(2)的输入端，而A/D转换电路(2)输出到CPU电路(6)；控制输入电路(3)与开关位置检测输入电路(4)也输出到CPU电路(6)；由主电源和备用电源通过变压耦合、稳压后输出给所述自动转换开关控制器提供工作电源；所述CPU输出给显示电路及控制信号输出电路，所述控制信号输出电路控制互投电源自动转换开关的切换，主电源和备用电源经控制输出市电。

2.根据权利要求1所述的互投电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述开关位置检测输入电路(4)，采用两个光电耦合器，所述光电耦合器的输入接收转换开关的位置反馈信号，经光电耦合器输出至CPU。

3.根据权利要求1所述的互投电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述报警电压设置电路(9)与延时设置电路(10)包括：MC1403基准电源电路，电位器组和CD4051模拟开关；经CD4051模拟开关将用户对电位器组的设定信息输出给CPU。

4.根据权利要求1所述的互投电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述控制输入电路(3)包括：手/自动控制转换电路、负载位置控制电路、负载位置检测电路、延时设置和报警电压设置电路；所述负载位置控制电路实现在手动控制模式下的主电源、备用电源以及中位的设置；在自动模式下CPU根据主电源、备用电源的供电电源信息自动进行切换。

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