一種雙回路電源互投裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能在常用回路和常備回路切換迅速，避免電路震蕩、打火拉弧等現(xiàn)象的雙回路電源互投裝置，包括切換器件，常用電源回路與常備電源回路分別通過所述切換器件與負(fù)載設(shè)備連接，其特征在于：還包括常用回路電壓檢測(cè)電路、電流過零觸發(fā)信號(hào)電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測(cè)電路分別與所述常用電源回路、觸發(fā)控制電路相連，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路位于所述常用電源回路與所述負(fù)載設(shè)備之間，并與所述觸發(fā)控制電路相連，所述觸發(fā)控制電路與所述切換器件相連。雙回路電源切換時(shí)間不大于5ms，不會(huì)影響負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；主電路的切換器件采用可控硅模塊，使得設(shè)備體積小，重量輕，在切換過程中不存在打火拉弧現(xiàn)象。
【專利說明】—種雙回路電源互投裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于雙電路供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，特別涉及一種雙回路電源互投裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的配電線路中，為了保證供電質(zhì)量及減少停電次數(shù)，一些專業(yè)性較強(qiáng)的單位如鐵路、醫(yī)院等均具備兩路供電系統(tǒng)，常用電源回路由于意外事件掉電中斷時(shí)，可通過交流接觸器、繼電器或電閘切換到常備電源回路。如申請(qǐng)?zhí)枮?00620168623.0的中國專利公開了一種快速雙電源切換器，涉及觸點(diǎn)式雙電源互投裝置和交流無觸點(diǎn)開關(guān)，其特征是:觸點(diǎn)式雙電源互投裝置的開關(guān)(Cl)和(C2)分別并聯(lián)無觸點(diǎn)開關(guān)(Kl)和(K2)，并聯(lián)回路與輸出電路串聯(lián)，觸點(diǎn)開關(guān)及無觸點(diǎn)開關(guān)均與控制器(PC)相連通，控制板上還連接有電源監(jiān)視儀表。改專利實(shí)現(xiàn)了雙電源的不間斷轉(zhuǎn)換，又避免了電力電子器件因在線工作而產(chǎn)生的高溫高熱難題。但是常用回路和常備回路切換時(shí)間仍較長，容易出現(xiàn)電路震蕩和打火拉弧現(xiàn)象，給負(fù)載用戶設(shè)備帶來危害。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能在常用回路和常備回路切換迅速，避免電路震蕩、打火拉弧等現(xiàn)象，能保證負(fù)載設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的雙回路電源互投裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙回路電源互投裝置，包括切換器件，常用電源回路與常備電源回路分別通過所述切換器件與負(fù)載設(shè)備連接，其特征在于:還包括常用回路電壓檢測(cè)電路、電流過零觸發(fā)信號(hào)電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測(cè)電路分別與所述常用電源回路、觸發(fā)控制電路相連，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路位于所述常用電源回路與所述負(fù)載設(shè)備之間，并與所述觸發(fā)控制電路相連，所述觸發(fā)控制電路與所述切換器件相連，所述的切換器件為可控硅模塊，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路包括電流互感器、整流器、比較器和高頻振蕩電路，所述電流互感器位于所述常用電源回路與負(fù)載設(shè)備之間，所述電流互感器與所述整流器連接，所述整流器與所述比較器和所述高頻振蕩電路相連，所述比較器和所述高頻振蕩電路與所述觸發(fā)控制電路相連。
[0005]所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路的結(jié)構(gòu)為:電流互感器T3的6腳與二極管D22的A端、二極管D23的K端連接，電流互感器T3的7腳與二極管D24的A端、二極管D25的K端連接，二極管D22的K端與二極管D24的K端、電阻R17的一端、二極管ZD2的K端、電阻R21的一端連接，二極管D23的A端與二極管D25的A端、電阻R17的另一端、二極管ZD2的A端、電阻R20的一端、電容Cll的一端和地GND連接，電阻R20的另一端與電阻R18 —端、電阻R19 —端連接，電阻R18另一端與Vcc連接，電阻R19另一端接比較器U2B的6腳，電阻R21另一端接比較器U2B的5腳，比較器U2B的7腳接二極管D26的A端，二極管D26的K端與電阻R23 —端、比較器U3B的5腳和6腳相連，電阻R23的另一端與電阻R22 —端、比較器U3A的3腳相連，電阻R22另一端與電容Cll另一端、比較器U3A的I腳和2腳相連。
[0006]所述觸發(fā)控制電路的電路結(jié)構(gòu)為:D觸發(fā)器UlA的I腳與二極管D16的K端、電阻R15 一端、U3D的13腳連接，D觸發(fā)器UlA的2腳與D觸發(fā)器UlA的4腳、6腳、比較器U3D的12腳、電阻R16 —端、二極管D17的K端、電容C9 一端、電容ClO —端、電容C12 —端和GND相連，比較器U3D的11腳接二極管D20的K端，二極管D20的A端與二極管D18的K端、二極管D19的K端、二極管D21的A端連接，二極管D18的A端與電阻R15另一端、二極管D16的A端、電容ClO另一端、比較器U4C的8腳連接，二極管D19的A端與電阻R16另一端、二極管D17的A端、比較器U4D的12腳連接，比較器U4D的13腳與比較器U4C的9腳、電阻R24 —端、電阻R25 —端、比較器U3C的10腳連接，電阻R24另一端接二極管D27的A端，二極管D27的K端與電容C12另一端、電阻R25另一端、比較器U3C的8腳和9腳連接，二極管D21的K端接D觸發(fā)器UlB的12腳，D觸發(fā)器UlB的13腳接電阻R26 —端，電阻R26另一端與D觸發(fā)器UlB的的10腳、電容C14 一端，電容C14另一端與D觸發(fā)器UlB的9腳和11腳、二極管D28的A端、電阻R27 —端和GND，二極管D28的K端與電阻R27另一端、D觸發(fā)器UlB的8腳、電容C13 —端連接，電容C13另一端接VCC。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、雙回路電源切換，切換時(shí)間不大于5ms，不會(huì)影響負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；
2、主電路的切換器件采用可控硅模塊，使得設(shè)備體積小，重量輕，在切換過程中不存在打火拉弧現(xiàn)象；
3、觸發(fā)控制電路中心器件為D觸發(fā)器，D觸發(fā)器的信號(hào)輸入就是“常用回路”電壓檢測(cè)的輸出，當(dāng)“常用回路”電壓正常時(shí)，信號(hào)D延時(shí)變?yōu)楦唠娖?；?dāng)“常用回路”電壓中斷時(shí)，信號(hào)D瞬間變?yōu)榈碗娖剑@樣既能保證快速切換又避免電路震蕩現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于可控硅一旦導(dǎo)通，觸發(fā)信號(hào)便失去控制作用，要想使可控硅關(guān)閉就必須等流過可控硅的電流為零，因此我們用負(fù)載電流過零脈沖作為D觸發(fā)器的CK信號(hào)，這樣只有負(fù)載電流過零時(shí)，D信號(hào)才能傳到D觸發(fā)器的“Q”和“Q非”輸出端，所以既保證應(yīng)該關(guān)斷的可控硅可靠關(guān)斷也能保證應(yīng)該導(dǎo)通的可控硅及時(shí)導(dǎo)通，從而避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)又能減小切換時(shí)間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的主電路示意圖；
圖3為本發(fā)明電流過零觸發(fā)信號(hào)電路的示意圖；
圖4為本發(fā)明觸發(fā)控制電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0010]圖中:1、常用電源回路；2、常備電源回路；3、切換器件；4、負(fù)載設(shè)備；5、常用回路電壓檢測(cè)電路；6、觸發(fā)控制電路；7、電流互感器；8、整流器；9、比較器；10、高頻振蕩電路。
[0011]如圖1-4所示:常用電源回路I與常備電源回路2分別通過所述切換器件3與負(fù)載設(shè)備4連接，所述常用回路電壓檢測(cè)電路5分別與所述常用電源回路1、觸發(fā)控制電路6相連，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路位于所述常用電源回路I與所述負(fù)載設(shè)備4之間，并與所述觸發(fā)控制電路6相連，所述觸發(fā)控制電路6與所述切換器件3相連，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路包括電流互感器7、整流器8、比較器9和高頻振蕩電路10，所述電流互感器7位于所述常用電源回路I與負(fù)載設(shè)備4之間，所述電流互感器7與所述整流器8連接，所述整流器8與所述比較器9和所述高頻振蕩電路10相連，所述比較器8和所述高頻振蕩電路10與所述觸發(fā)控制電路6相連，切換器件3的數(shù)量為兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)常用電源回路I與常備電源回路2，切換器件3為可控硅模塊，常用回路電壓檢測(cè)電路5的輸出信號(hào)作為D觸發(fā)器的D輸入端。
[0012]切換器件3采用兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的可控硅模塊QA和QB，分別與常用電源回路1、常備電源回路2連接，QA和QB分別與輸出假負(fù)載設(shè)備C連接，可控硅模塊QA、QB均采用可控硅驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)四只可控硅，可控硅驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方式為脈沖變壓器正常驅(qū)動(dòng)，工作頻率約為20KHz。
[0013]電流過零觸發(fā)信號(hào)電路的結(jié)構(gòu)為:電流互感器T3的6腳與二極管D22的A端、二極管D23的K端連接，電流互感器T3的7腳與二極管D24的A端、二極管D25的K端連接，二極管D22的K端與二極管D24的K端、電阻R17的一端、二極管ZD2的K端、電阻R21的一端連接，二極管D23的A端與二極管D25的A端、電阻R17的另一端、二極管ZD2的A端、電阻R20的一端、電容Cll的一端和地GND連接，電阻R20的另一端與電阻R18 —端、電阻R19 一端連接，電阻R18另一端與Vcc連接，電阻R19另一端接比較器U2B的6腳，電阻R21另一端接比較器U2B的5腳，比較器U2B的7腳接二極管D26的A端，二極管D26的K端與電阻R23 —端、比較器U3B的5腳和6腳相連，電阻R23的另一端與電阻R22 —端、比較器U3A的3腳相連，電阻R22另一端與電容Cll另一端、比較器U3A的I腳和2腳相連。
[0014]觸發(fā)控制電路的電路結(jié)構(gòu)為:D觸發(fā)器UlA的I腳與二極管D16的K端、電阻R15一端、U3D的13腳連接，D觸發(fā)器UlA的2腳與D觸發(fā)器UlA的4腳、6腳、比較器U3D的12腳、電阻R16 —端、二極管D17的K端、電容C9 一端、電容ClO —端、電容C12 —端和GND相連，比較器U3D的11腳接二極管D20的K端，二極管D20的A端與二極管D18的K端、二極管D19的K端、二極管D21的A端連接，二極管D18的A端與電阻R15另一端、二極管D16的A端、電容ClO另一端、比較器U4C的8腳連接，二極管D19的A端與電阻R16另一端、二極管D17的A端、比較器U4D的12腳連接，比較器U4D的13腳與比較器U4C的9腳、電阻R24 —端、電阻R25 —端、比較器U3C的10腳連接，電阻R24另一端接二極管D27的A端，二極管D27的K端與電容C12另一端、電阻R25另一端、比較器U3C的8腳和9腳連接，二極管D21的K端接D觸發(fā)器UlB的12腳，D觸發(fā)器UlB的13腳接電阻R26 —端，電阻R26另一端與D觸發(fā)器UlB的的10腳、電容C14 一端，電容C14另一端與D觸發(fā)器UlB的9腳和11腳、二極管D28的A端、電阻R27 —端和GND，二極管D28的K端與電阻R27另一端、D觸發(fā)器UlB的8腳、電容C13 —端連接，電容C13另一端接VCC。
[0015]本發(fā)明的工作原理:雙回路電源互投裝置通過電流互感器T3獲取負(fù)載電流取樣信號(hào)，經(jīng)由D22、D23、D24、D25構(gòu)成的整流電路整流后得全波整流波形，送比較器U2B與直流基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較器輸出方波電壓以及由U3A、Cll和R22構(gòu)成高頻振蕩電路合成產(chǎn)生的高頻振蕩脈沖，經(jīng)U3B送入觸發(fā)控制電路UlA的CK 口(3腳)。
[0016]當(dāng)比較器U2B的7腳輸出為高電平時(shí)，U3B的5、6腳輸入為高電平，U3B的4腳輸出為低電平，當(dāng)U2B的7腳輸出為低電平時(shí)，U3B的5、6腳輸入為高頻振蕩脈沖，U3B的4腳輸出也為高頻振蕩脈沖。
[0017]當(dāng)“常用回路”供電正常時(shí)，信號(hào)UlA的D信號(hào)(5腳)為高電平，在電流過流脈沖到來時(shí)(UlA的3腳有脈沖到來)，UlA觸發(fā)器的I腳為高電平，U4C的8腳延時(shí)變?yōu)楦唠娖剑琔4C的10腳輸出高頻脈沖信號(hào)，即給可控硅模塊QA加觸發(fā)信號(hào)；U1A觸發(fā)器的2腳為低電平，U4D的12腳瞬時(shí)變?yōu)榈碗娖?，使U4D的11腳輸出低電平，即可控硅模塊QB無觸發(fā)信號(hào)。
[0018]當(dāng)“常用回路”供電中斷時(shí)，信號(hào)UlA的D信號(hào)(5腳)為低電平，在電流過流脈沖到來時(shí)(UlA的3腳有脈沖到來)，UlA觸發(fā)器的I腳為低電平，U4C的8腳瞬時(shí)變?yōu)榈碗娖?，U4C的10腳輸出低電平，即可控硅模塊QB無觸發(fā)信號(hào)；U1A觸發(fā)器的2腳為高電平，U4D的12腳延時(shí)變?yōu)楦唠娖?，使U4D的11腳輸出高頻脈沖信號(hào)，即給可控硅模塊QB加觸發(fā)信號(hào)。也就是輸出電流過零觸發(fā)信號(hào)來控制可控硅的門級(jí)。
[0019]以上通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙回路電源互投裝置，包括切換器件，常用電源回路與常備電源回路分別通過所述切換器件與負(fù)載設(shè)備連接，其特征在于:還包括常用回路電壓檢測(cè)電路、電流過零觸發(fā)信號(hào)電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測(cè)電路分別與所述常用電源回路、觸發(fā)控制電路相連，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路位于所述常用電源回路與所述負(fù)載設(shè)備之間，并與所述觸發(fā)控制電路相連，所述觸發(fā)控制電路與所述切換器件相連，所述的切換器件為可控硅模塊，所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路包括電流互感器、整流器、比較器和高頻振蕩電路，所述電流互感器位于所述常用電源回路與負(fù)載設(shè)備之間，所述電流互感器與所述整流器連接，所述整流器與所述比較器和所述高頻振蕩電路相連，所述比較器和所述高頻振蕩電路與所述觸發(fā)控制電路相連。
2.如權(quán)利要求1所述一種雙回路電源互投裝置，其特征在于所述電流過零觸發(fā)信號(hào)電路的結(jié)構(gòu)為:電流互感器T3的6腳與二極管D22的A端、二極管D23的K端連接，電流互感器T3的7腳與二極管D24的A端、二極管D25的K端連接，二極管D22的K端與二極管D24的K端、電阻R17的一端、二極管ZD2的K端、電阻R21的一端連接，二極管D23的A端與二極管D25的A端、電阻R17的另一端、二極管ZD2的A端、電阻R20的一端、電容Cll的一端和地GND連接，電阻R20的另一端與電阻R18 —端、電阻R19 —端連接，電阻R18另一端與Vcc連接，電阻R19另一端接比較器U2B的6腳，電阻R21另一端接比較器U2B的5腳，比較器U2B的7腳接二極管D26的A端，二極管D26的K端與電阻R23 —端、比較器U3B的5腳和6腳相連，電阻R23的另一端與電阻R22 —端、比較器U3A的3腳相連，電阻R22另一端與電容Cl I另一端、比較器U3A的I腳和2腳相連。
3.如權(quán)利要求1所述一種雙回路電源互投裝置，其特征在于所述觸發(fā)控制電路的電路結(jié)構(gòu)為:D觸發(fā)器UlA的I腳與二極管D16的K端、電阻R15 —端、U3D的13腳連接，D觸發(fā)器UlA的2腳與D觸發(fā)器UlA的4腳、6腳、比較器U3D的12腳、電阻R16 —端、二極管D17的K端、電容C9 一端、電容ClO —端、電容C12 —端和GND相連，比較器U3D的11腳接二極管D20的K端，二極管D20的A端與二極管D18的K端、二極管D19的K端、二極管D21的A端連接，二極管D18的A端與電阻R15另一端、二極管D16的A端、電容ClO另一端、比較器U4C的8腳連接，二極管D19的A端與電阻R16另一端、二極管D17的A端、比較器U4D的12腳連接，比較器U4D的13腳與比較器U4C的9腳、電阻R24 —端、電阻R25 —端、比較器U3C的10腳連接，電阻R24另一端接二極管D27的A端，二極管D27的K端與電容C12另一端、電阻R25另一端、比較器U3C的8腳和9腳連接，二極管D21的K端接D觸發(fā)器UlB的12腳，D觸發(fā)器UlB的13腳接電阻R26 —端，電阻R26另一端與D觸發(fā)器UlB的的10腳、電容C14 一端，電容C14另一端與D觸發(fā)器UlB的9腳和11腳、二極管D28的A端、電阻R27 —端和GND，二極管D28的K端與電阻R27另一端、D觸發(fā)器UlB的8腳、電容C13 —端連接，電容C13另一端接VCC。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK104022568SQ201410278076
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】關(guān)玉蘭 申請(qǐng)人:天津福海銀洋能源科技開發(fā)有限公司