本發(fā)明涉及電源切換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶防雷微型雙路電源切換器。

背景技術(shù)：

在重要的工作場所和重要的用電設(shè)備中，必須保證工作電源始終不能間斷，因此至少需要采用兩路輸入電源來供電，其中一路為主電源，另一路為備用電源，通過雙路電源自動切換裝置或切換器來保證用電設(shè)備持續(xù)工作；當雙路電源都正常供電時，主電源與用電設(shè)備接通，備用電源斷開；當主電源故障失電時，備用電源與用電設(shè)備接通，主電源斷開；當主電源恢復(fù)電力時，仍恢復(fù)主電源向用電設(shè)備供電，將備用電源斷開；一般的大型的雙路電源切換裝置大多采用交流接觸器來進行切換，比較小型的快速靜態(tài)雙路電源切換器則要用到大功率的可控硅元件來實現(xiàn)切換功能，有些切換器還要用復(fù)雜的電子線路來檢測電源的輸入和用電負荷狀態(tài)，以此決定電源的切換動作。

目前，對一些小型的電子設(shè)備和精密的控制裝置的供電，往往需要選用體積較小的雙路電源切換器來保證供電，而采用交流接觸器或可控硅制成的切換器體積無法做得很小，如采用體積較小的交流繼電器來進行電源切換，則觸點的負荷不足，并且不能解決兩相共零的雙路電源切換時產(chǎn)生的線間“拉弧”問題，另外電源線路的雷電干擾和電源切換時產(chǎn)生的浪涌尖峰也沒有在小型雙電源切換器中得到重視。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種帶防雷微型雙路電源切換器，體積相當小巧，能夠控制雙路電源切換時間，保證不出現(xiàn)兩相共零電源切換時產(chǎn)生的拉弧現(xiàn)象，且增加了防雷防浪涌功能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種帶防雷微型雙路電源切換器，它包括外殼上蓋和外殼底座，外殼上蓋后側(cè)設(shè)有一個矩形輸入端口，外殼上蓋前側(cè)也設(shè)有一個矩形輸出端口，外殼上蓋面上設(shè)有一個指示燈窗；外殼底座內(nèi)安裝有電路板，電路板后側(cè)裝有輸入端子，輸入端子分為一對A路電源輸入端子和一對B路電源輸入端子，輸入端子的接線孔嵌裝在外殼上蓋的輸入端口中；電路板的前側(cè)裝有輸出端子，輸出端子分為一對電源輸出端子和一個接地端子，輸出端子的接線孔嵌裝在外殼上蓋的輸出端口中；電路板中設(shè)有控制電路和發(fā)光管，外殼底座的底層側(cè)面還設(shè)有一個安裝卡頭。

所述控制電路中包含延遲模塊、延遲繼電器、快切繼電器、壓敏電阻和氣體放電管，發(fā)光管的燈頭鑲嵌在外殼上蓋的指示燈窗中；延遲繼電器的線圈受延遲模塊控制，快切繼電器的線圈直接連接A路電源輸入端子的火線端和零線端；發(fā)光管的兩極分別接在輸出端子的火線端和零線端上，三個壓敏電阻的一端分別連接A路電源輸入端子中的火線端、B路電源輸入端子中的火線端和輸出端子中的火線端，另一端并接在一起后連接輸出端子中的零線端和氣體放電管的一端，氣體放電管的另一端與輸出端子中的接地端連接。

所述延遲模塊中包含降壓電路、整流電路、充電電阻、蓄能電容、直流繼電器和驅(qū)動三極管；延遲模塊的兩個電極分別連接A路電源輸入端子中的火線端和零線端；A路電源輸入端子中的火線端連接降壓電路的輸入端，降壓電路的輸出端連接整流電路的輸入端；直流繼電器的線圈上端接整流電路的直流電源正極、下端接驅(qū)動三極管的集電極，驅(qū)動三極管的發(fā)射極接直流電源的負極，與A路電源輸入端子中的零線端共線，驅(qū)動三極管的基極接充電電阻和蓄能電容的連接點，充電電阻的上端接直流電源正極，蓄能電容的下端接直流電源的負極；其中充電電阻和蓄能電容構(gòu)成RC延遲電路；直流繼電器的觸點控制延遲繼電器的線圈。

所述發(fā)光管由高亮度LED元件串聯(lián)降壓電阻構(gòu)成，用于指示電源輸出的有電狀態(tài)。

所述A路電源輸入端子為無電的狀態(tài)時，延遲繼電器、快切繼電器為常閉狀態(tài)，B路電源輸入端子的火線端經(jīng)過快切繼電器和延遲繼電器的常閉觸點與輸出端子的火線端連通。

所述A路電源輸入端子為有電狀態(tài)時，延遲繼電器、快切繼電器皆吸合常開觸點，A路電源輸入端子的火線端經(jīng)過快切繼電器和延遲繼電器的常開觸點與輸出端子的火線端連通。

所述A路電源輸入端子為有電狀態(tài)、B路電源輸入端子為有電狀態(tài)時，電源切換器由A路電源向輸入端子供電。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種帶防雷微型雙路電源切換器，通過采用交直流電源的轉(zhuǎn)換，在控制電路中采用直流繼電器進行電源切換，大大減小了產(chǎn)品的體積；采用阻容延遲電路的方法，既能控制雙路電源切換時間，又避免兩相共零電源切換時產(chǎn)生的拉弧現(xiàn)象；采用防雷組合元件來抑制電源切換時產(chǎn)生的尖峰脈沖，同時提高了整機的防雷和防浪涌性能。

附圖說明

圖1為實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器的示意圖；

圖2為實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器的未切換狀態(tài)電路示意圖；

圖3為實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器的動作狀態(tài)電路示意圖；

圖4為實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器的延遲模塊的電路示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。

實施例

如圖1至圖4所示，一種帶防雷微型雙路電源切換器，它包括外殼上蓋1和外殼底座2，外殼上蓋1后側(cè)設(shè)有一個矩形輸入端口3，外殼上蓋1前側(cè)也設(shè)有一個矩形輸出端口4，外殼上蓋1面上設(shè)有一個指示燈窗5；外殼底座2內(nèi)安裝有電路板8，電路板8后側(cè)裝有輸入端子6，輸入端子6分為一對A路電源輸入端子和一對B路電源輸入端子，輸入端子6的接線孔嵌裝在外殼上蓋1的輸入端口3中；電路板8的前側(cè)裝有輸出端子7，輸出端子7分為一對電源輸出端子和一個接地端子，輸出端子7的接線孔嵌裝在外殼上蓋1的輸出端口4中；電路板8中設(shè)有控制電路9和發(fā)光管11，外殼底座2的底層側(cè)面還設(shè)有一個安裝卡頭10；所述控制電路9中包含延遲模塊9a、延遲繼電器9b、快切繼電器9c、壓敏電阻9d和氣體放電管9e，發(fā)光管11的燈頭鑲嵌在外殼上蓋1的指示燈窗5中；延遲繼電器9b的線圈受延遲模塊9a控制，快切繼電器9c的線圈直接連接A路電源輸入端子的火線端和零線端；發(fā)光管11的兩極分別接在輸出端子7的火線和零線上，三個壓敏電阻9d的一端分別連接A路電源輸入端子中的火線端、B路電源輸入端子中的火線端和輸出端子7中的火線端，另一端并接在一起后連接輸出端子7中的零線端和氣體放電管9e的一端，氣體放電管9e的另一端與輸出端子7中的接地端連接；所述延遲模塊9a中包含降壓電路9a1、整流電路9a2、充電電阻9a3、蓄能電容9a4、直流繼電器9a5和驅(qū)動三極管9a6；延遲模塊9a的兩個電極分別連接A路電源輸入端子中的火線端和零線端；A路電源輸入端子中的火線端連接降壓電路9a1，降壓后再接整流電路9a2；直流繼電器9a5的線圈上端接整流電路9a2輸出直流電源的正極、下端接驅(qū)動三極管9a6的集電極，驅(qū)動三極管9a6的發(fā)射極接直流電源的負極，與A路電源輸入端子中的零線端共線，驅(qū)動三極管9a6的基極接充電電阻9a3和蓄能電容9a4的連接點，充電電阻9a3的上端接整流電路9a2，蓄能電容9a4的下端接直流電源的負極；其中充電電阻9a3和蓄能電容9a4構(gòu)成經(jīng)典的RC延遲電路；直流繼電器9a5的觸點控制延遲繼電器9b的線圈；所述發(fā)光管由高亮度LED元件串聯(lián)降壓電阻構(gòu)成，用于指示電源輸出的有電狀態(tài)；所述A路電源輸入端子為無電的狀態(tài)時，延遲繼電器9b、快切繼電器9c為常閉狀態(tài)，B路電源輸入端子的火線端經(jīng)過快切繼電器9c和延遲繼電器9b的常閉觸點與輸出端子7的火線端連通；所述A路電源輸入端子為有電狀態(tài)時，延遲繼電器9b、快切繼電器9c皆吸合常開觸點，A路電源輸入端子的火線端經(jīng)過快切繼電器9c和延遲繼電器9b的常開觸點與輸出端子7的火線端連通；所述A路電源輸入端子為有電狀態(tài)、B路電源輸入端子為有電狀態(tài)時，電源切換器由A路電源向輸入端子供電。

圖2至圖4中，J1為延遲繼電器，J2為快切繼電器，ZY為降壓電路，ZL為整流電路，R為充電電阻，C為蓄能電容，J3為直流繼電器，Q為驅(qū)動三極管，LA為A路火線，NA為A路零線，LB為A路火線，NB為B路零線，PE為接地端。

如圖1所示，本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器，在使用時輸入端子的左側(cè)一對A路電源端子外接主電源；輸入端子中右側(cè)的一對B路電源端子外接備用電源，A、B兩路電源可以是兩個不共零線的獨立電源，如電網(wǎng)電源和燃油發(fā)電機提供的電源，也可以是共零線的兩組電源，如三相電源中的任意兩相電源；在輸出端子中左側(cè)的一對電源端子接外部用電設(shè)備，右側(cè)的一個PE端子是防雷接地端子，必須與外部就近的大地端子可靠連接，給防雷和防浪涌沖擊提供暢通的放電通道；在本切換器正常工作時，外殼上蓋的指示燈窗中可見到綠色的燈光；在安裝本切換器時，可將外殼底座的底面卡在35mm的標準U型導(dǎo)軌上，用外殼底座側(cè)面的安裝卡頭向中間推入，用以將外殼底座與導(dǎo)軌卡緊。

本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器中，壓敏電阻在沒有雷電和浪涌沖擊時處于高阻狀態(tài)，不影響電源線路的工作，當電源線路受到瞬間高壓沖擊時，壓敏電阻內(nèi)部迅速呈現(xiàn)低阻導(dǎo)通，使浪涌電流能通過氣體放電管向大地泄放；氣體放電管在沒有高壓沖擊時同樣呈現(xiàn)開路狀態(tài)，可以防止壓敏電阻本身的微量漏電，在高壓沖擊時，氣體放電管內(nèi)部氣體迅速擊穿，呈現(xiàn)通路狀態(tài)；當雷電和浪涌沖擊消失過后，壓敏電阻和氣體放電管均恢復(fù)高電阻狀態(tài)，可反復(fù)多次起到防雷和防浪涌作用。

如圖2所示，本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器，在A路電源沒有供電OFF時的狀態(tài)，此時不論B路電源是否有電ON/OFF，電路中的各個繼電器的線圈均沒有得到電源，所以各繼電器的觸點均處于常閉狀態(tài)而沒有動作，電路處于未切換的狀態(tài)；這個狀態(tài)中B路電源中的火線LB經(jīng)過快切繼電器J2的常閉觸點和延遲繼電器J1的常閉觸點與輸出端子中的火線L接通，可由B路電源向輸出端供電，圖中的NA、NB和N線均連接在一起，沒有進行切換，這是一種為縮小整機體積而設(shè)計的雙路電源單線切換電路。

如圖3所示，本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器，在A路電源有電ON時的狀態(tài)，此時不受B路電源是否供電ON/OFF的影響，電路中的各個繼電器的線圈均依次得到電源，所以各繼電器的觸點均處于轉(zhuǎn)換吸合動作狀態(tài)，這個狀態(tài)中A路電源中的火線LA經(jīng)過快切繼電器J2和延遲繼電器J1中都已經(jīng)吸合的常開觸點，與輸出端子中的火線L接通，而快切繼電器J2和延遲繼電器J1的轉(zhuǎn)換觸點均與B路電源的火線LB線斷開，所以只要A路電源有電，不論B路電源是否有電，電路始終由A路電源向輸出供電；在電路中如果接入的雙路電源是三相電源中的兩個單相電源，那么LA和LB線之間的電壓是380V，在電源切換的過程中會出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，嚴重時要燒毀切換裝置；因此，延遲繼電器J1的吸合不能過快，其延遲的快慢由延遲模塊控制。

如圖4所示本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器，其中延遲模塊兩側(cè)的電極分別連接A路電源的火線LA和零線NA，交流220V電源接入延遲模塊后，先經(jīng)過降壓電路JY將電壓降低至交流15V左右，再經(jīng)過整流電路ZL將交流電源變換成穩(wěn)定的12V直流低壓電源，這樣就可以采用微型直流繼電器J3來控制功率較大的延遲繼電器J1；直流繼電器J3的線圈上端接12V電源的正端，線圈的下端接驅(qū)動三極管Q的集電極，驅(qū)動三極管Q的發(fā)射極接12V電源負極，其基極接充電電阻R和儲能電容C的連接點，充電電阻R的上端也接12V電源的正極，儲能電容C的下端接12V電源的負極；其中充電電阻R和儲能電容C構(gòu)成經(jīng)典的RC延遲電路；當外接A路電源有電時，延遲模塊的兩極立即得到交流電源，內(nèi)部立即轉(zhuǎn)換成直流低壓電源，于是12V電源經(jīng)過充電電阻R對蓄能電容C充電，當充電電壓上升到0.7V時，驅(qū)動三極管Q的集電極和發(fā)射極之間導(dǎo)通，使直流繼電器J3的線圈通電，驅(qū)使其觸點連接的延遲繼電器J1線圈接通電源，進而使延遲繼電器J1的觸點吸合，完成了A路電源向輸出的供電的切換；這樣通過減小充電電阻R的阻值和減小蓄能電容C的容量，就可以縮短直流繼電器J3和延遲繼電器J1的吸合時間，反之如果加大R和C，就可以延遲這兩個繼電器的吸合時間；不過，如果繼電器延遲吸合的時間過慢，雖然對抑制相間電源拉弧有利，但會影響用電設(shè)備的正常工作，所以要合理選擇RC元件來控制整個雙路電源的切換，達到適用于各種類型雙路電源的輸入和使整個切換器體積小型化的目的。

本實施例的一種帶防雷微型雙路電源切換器，通過采用交直流電源的轉(zhuǎn)換，在控制電路中采用直流繼電器進行電源切換，大大減小了產(chǎn)品的體積；采用阻容延遲電路的方法，既能控制雙路電源切換時間，又避免兩相共零電源切換時產(chǎn)生的拉弧現(xiàn)象；采用防雷組合元件來抑制電源切換時產(chǎn)生的尖峰脈沖，同時提高了整機的防雷和防浪涌性能。

上述實施例不應(yīng)以任何方式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效轉(zhuǎn)換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。