本發(fā)明涉及PLC供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙重切換無(wú)間斷供電裝置。

背景技術(shù)：

目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。如供電系統(tǒng)中較多配電設(shè)備及輔助供電設(shè)備就是利用PLC 作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，采用分散集中控制系統(tǒng)，來(lái)保證供電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和用電用戶的正常使用，PLC 起到了至關(guān)重要的作用。其中，供電系統(tǒng)是保證PLC 系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，為了保證供電系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和連續(xù)穩(wěn)定對(duì)外供電，無(wú)論從初期的設(shè)備選型，還是后期建設(shè)，必須層層把關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)：PLC 供電系統(tǒng)的故障次數(shù)隨著配電階級(jí)數(shù)量的增加和運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)有逐年遞增的趨勢(shì)。

PLC 系統(tǒng)故障分類有：PLC 模塊原因，220V 交流供電系統(tǒng)原因，24V 直流供電系統(tǒng)原因，附屬設(shè)備原因。PLC 模塊故障和附屬設(shè)備故障只會(huì)對(duì)PLC 系統(tǒng)的局部范圍造成影響。而其中供電系統(tǒng)（220V 交流供電系統(tǒng)和24V 直流供電系統(tǒng)）故障次數(shù)占份比例較多，并且UPS 和24V 電源故障，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)PLC 系統(tǒng)癱瘓。PLC 供電系統(tǒng)的工作原理為市供電源經(jīng)不間斷供電電源（UPS）提供220V 交流輸出。由于UPS 具有穩(wěn)定電壓、抗電磁干擾、可用電池組持續(xù)供電等功能，保證了穩(wěn)定的220V 交流輸出。當(dāng)UPS 發(fā)生硬件故障時(shí)，會(huì)造成PLC 供電系統(tǒng)失電，導(dǎo)致運(yùn)行全部停止。如恢復(fù)PLC 供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需切換到手動(dòng)模式，并且要求工作人員熟練掌握操作技能，大約30 分鐘后能恢復(fù)正常的生產(chǎn)運(yùn)行，待系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行后才能處理UPS 的故障。而最快的處理方式就是更換UPS，在有備件的情況下更換UPS 大約需要1 個(gè)小時(shí)，如無(wú)備件更換周期則較長(zhǎng)；另一種處理方式是維修UPS，但維修時(shí)間較長(zhǎng)，需要幾個(gè)小時(shí)甚至是幾天的時(shí)間。

另外，供電系統(tǒng)瞬時(shí)電壓不穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備的損壞將是不可估量的，所以，需要保證供電的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙重切換無(wú)間斷供電裝置，在UPS 和PLC 系統(tǒng)間增加無(wú)間斷切換模塊后，實(shí)現(xiàn)了兩路電源的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí)采用備用電源，進(jìn)行不間斷轉(zhuǎn)換，保證PLC 供電系統(tǒng)的無(wú)縫切換，保證用電設(shè)備連續(xù)運(yùn)行。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種雙重切換無(wú)間斷供電裝置，包括供電電源、UPS和PLC設(shè)備，供電電源的供電端通過(guò)UPS為PLC設(shè)備供電，其特征在于：還包括無(wú)間斷切換模塊、瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊、備用電源切換模塊和備用電源，無(wú)間斷切換模塊的接電口分別連接供電電源和UPS的輸電口，無(wú)間斷切換模塊的輸電口連接瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊，備用電源切換模塊的接電口分別連接瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊和備用電源，備用電源切換模塊的輸電口連接PLC設(shè)備。

所述的無(wú)間斷切換模塊包括供電電源主線路、UPS主線路、切換控制單元和輸出控制單元，供電電源主線路和UPS主線路的供電線路中分別設(shè)于一個(gè)空氣斷路器；所述的切換控制單元包括第一固態(tài)繼電器、第二固態(tài)繼電器、第三固態(tài)繼電器、第四固態(tài)繼電器和電流互感器，第一固態(tài)繼電器和第三固態(tài)繼電器的第一端分別連接于供電電源主線路的火線和零線上，第二固態(tài)繼電器和第四固態(tài)繼電器的第一端分別連接于UPS主線路的火線和零線上，第一固態(tài)繼電器和第二固態(tài)繼電器的第二端穿過(guò)電流互感器線圈連接到輸出控制單元，第三固態(tài)繼電器和第四固態(tài)繼電器的第二端連接到輸出控制單元，電流互感器通過(guò)智能電流表分別連接到第一固態(tài)繼電器和第二固態(tài)繼電器的第二端及第三固態(tài)繼電器和第四固態(tài)繼電器的第二端；所述的輸出控制單元包括第一控制繼電器、第二控制繼電器和輸出線路，第一控制繼電器線圈通過(guò)第一刀閘串接于供電電源主線路，第二控制繼電器線圈通過(guò)第二刀閘串接于UPS主線路，供電電源主線路上依次設(shè)有第一控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)、第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)和第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，第二控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)分別設(shè)于UPS主線路的火線和零線上，第二控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的靜觸頭分別連接第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)合第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間，第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)的靜觸頭分別連接第一固態(tài)繼電器和第二固態(tài)繼電器的第二端及第三固態(tài)繼電器和第四固態(tài)繼電器的第二端，在第一控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間連接輸出線路，且輸出線路上設(shè)有熔斷器。

所述的瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊包括整流模塊、變壓模塊、穩(wěn)壓?jiǎn)卧㈦p重限流單元和過(guò)流緩沖單元，整流模塊連接輸出線路的輸出端、整流模塊連接變壓模塊，變壓模塊連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆诉B接雙重限流單元的輸入端，雙重限流單元的輸出端連接過(guò)流緩沖單元的輸入端，過(guò)流緩沖單元的穩(wěn)壓輸出端連接備用電源切換模塊。

所述的備用電源切換模塊包括供電電源穩(wěn)壓電路和備用電源供電電路，供電電源穩(wěn)壓電路的電源接口連接過(guò)流緩沖單元的穩(wěn)壓輸出端，備用電源供電電路的電源接口連接備用電源。

所述的穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǖ谝槐ｋU(xiǎn)絲，第一保險(xiǎn)絲的第一端連接供電電源，第二端連接三個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管的陰極，三個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極接地。

所述的雙重限流單元包括初級(jí)限流單元和次級(jí)限流單元，初級(jí)限流單元包括第一取樣電阻，第一取樣電阻的第一端連接第一保險(xiǎn)絲的第二端，第一取樣電阻的第二端連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的基極通過(guò)第一電阻接地，第一二極管和第二二極管串聯(lián)，第一二極管的陽(yáng)極連接第一取樣電阻的第一端，第二二極管的陰極連接第一三極管的基極，第一三極管的集電極通過(guò)第二取樣電阻連接第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極通過(guò)第二電阻接地，第二三極管的基極通過(guò)第三電阻連接第二取樣電阻的第二端，第二三極管的發(fā)射極連接第一三極管的集電極，第二三極管的集電極連接第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極；次級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)與初級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)相同。

所述的過(guò)流緩沖單元包括電感，電感的第一端連接次級(jí)限流單元的輸出端，電感并聯(lián)兩個(gè)續(xù)流二極管，電感的第二端作為穩(wěn)壓輸出端。

所述的供電電源穩(wěn)壓電路包括第一并聯(lián)二極管電路。所述的備用電源供電電路包括第一三極管、第二三極管和第三三極管，第一三極管的基極通過(guò)第一電阻絲連接第一二極管的負(fù)極，第一二極管的正極連接備用電源，第一三極管的發(fā)射極一次通過(guò)第二電阻絲、第三電阻絲和第二二極管連接備用電源，且第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電極通過(guò)第四電阻絲連接第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極通過(guò)第五電阻絲接地，第二三極管的集電極連接第三三極管的源極，第三三極管的柵極通過(guò)第五電阻絲接地，第三三極管的漏極通過(guò)第二并聯(lián)二極管電路輸出。

本發(fā)明在在PLC 供電設(shè)備與UPS 之間增設(shè)無(wú)間斷切換模塊構(gòu)成第一重?zé)o間斷切換電源，當(dāng)UPS 硬件突發(fā)故障導(dǎo)致無(wú)法供電時(shí)，無(wú)間斷切換模塊檢測(cè)到失電信號(hào)后，會(huì)在4-5 毫秒自動(dòng)切換至供電電源，保證系統(tǒng)不受UPS的影響而供電；再利用備用電源切換模塊在備用電源和外圍供電之間進(jìn)行切換，即使外圍停電，也能保證系統(tǒng)無(wú)間斷的供電。

同時(shí)，在外圍電源送電的瞬間，利用瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路原理框圖；

圖2為本發(fā)明的無(wú)間斷切換模塊電路原理圖；

圖3為本發(fā)明的瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊電路原理圖；

圖4為本發(fā)明的備用電源切換模塊電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明包括供電電源、UPS和PLC設(shè)備，供電電源的供電端通過(guò)UPS為PLC設(shè)備供電，還包括無(wú)間斷切換模塊、瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊、備用電源切換模塊和備用電源，無(wú)間斷切換模塊的接電口分別連接供電電源和UPS的輸電口，無(wú)間斷切換模塊的輸電口連接瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊，備用電源切換模塊的接電口分別連接瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊和備用電源，備用電源切換模塊的輸電口連接PLC設(shè)備。

如圖2所示，所述的無(wú)間斷切換模塊包括供電電源主線路、UPS主線路、切換控制單元和輸出控制單元，供電電源主線路和UPS主線路的供電線路中分別設(shè)于一個(gè)空氣斷路器；所述的切換控制單元包括第一固態(tài)繼電器1、第二固態(tài)繼電器2、第三固態(tài)繼電器3、第四固態(tài)繼電器4和電流互感器，第一固態(tài)繼電器1和第三固態(tài)繼電器3的第一端分別連接于供電電源主線路的火線和零線上，第二固態(tài)繼電器2和第四固態(tài)繼電器4的第一端分別連接于UPS主線路的火線和零線上，第一固態(tài)繼電器1和第二固態(tài)繼電器2的第二端穿過(guò)電流互感器線圈連接到輸出控制單元，第三固態(tài)繼電器3和第四固態(tài)繼電器4的第二端連接到輸出控制單元，電流互感器通過(guò)智能電流表分別連接到第一固態(tài)繼電器1和第二固態(tài)繼電器2的第二端及第三固態(tài)繼電器3和第四固態(tài)繼電器4的第二端；所述的輸出控制單元包括第一控制繼電器、第二控制繼電器和輸出線路，第一控制繼電器線圈通過(guò)第一刀閘串接于供電電源主線路，第二控制繼電器線圈通過(guò)第二刀閘串接于UPS主線路，供電電源主線路上依次設(shè)有第一控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)、第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)和第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，第二控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)分別設(shè)于UPS主線路的火線和零線上，第二控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的靜觸頭分別連接第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)合第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間，第二控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)的靜觸頭分別連接第一固態(tài)繼電器1和第二固態(tài)繼電器2的第二端及第三固態(tài)繼電器3和第四固態(tài)繼電器4的第二端，在第一控制繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和第一控制繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間連接輸出線路，且輸出線路上設(shè)有熔斷器W。

如圖3所示，所述的瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊包括整流模塊、變壓模塊、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、雙重限流單元和過(guò)流緩沖單元，整流模塊連接輸出線路的輸出端、整流模塊連接變壓模塊，變壓模塊連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆诉B接雙重限流單元的輸入端，雙重限流單元的輸出端連接過(guò)流緩沖單元的輸入端，過(guò)流緩沖單元的穩(wěn)壓輸出端連接備用電源切換模塊。

所述的穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǖ谝槐ｋU(xiǎn)絲F1，第一保險(xiǎn)絲F1的第一端連接供電電源，第二端連接三個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管(D1、D2、D3)的陰極，三個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管(D1、D2、D3)的陽(yáng)極接地。

所述的雙重限流單元包括初級(jí)限流單元和次級(jí)限流單元，初級(jí)限流單元包括第一取樣電阻R1，第一取樣電阻R1的第一端連接第一保險(xiǎn)絲F1的第二端，第一取樣電阻R1的第二端連接第一三極管Q9的發(fā)射極，第一三極管Q9的基極通過(guò)第一電阻R15接地，第一二極管D24和第二二極管D25串聯(lián)，第一二極管D24的陽(yáng)極連接第一取樣電阻R1的第一端，第二二極管D25的陰極連接第一三極管Q9的基極，第一三極管Q9的集電極通過(guò)第二取樣電阻R2連接第一場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極，第一場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極通過(guò)第二電阻R7接地，第二三極管Q10的基極通過(guò)第三電阻R16連接第二取樣電阻R2的第二端，第二三極管Q10的發(fā)射極連接第一三極管Q9的集電極，第二三極管Q10的集電極連接第一場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極；次級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)與初級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)相同。

所述的過(guò)流緩沖單元包括電感L，電感L的第一端連接次級(jí)限流單元的輸出端，電感L并聯(lián)兩個(gè)續(xù)流二極管(D32、D33)，電感L的第二端作為穩(wěn)壓輸出端。

如圖4所示，所述的備用電源切換模塊包括供電電源穩(wěn)壓電路和備用電源供電電路，供電電源穩(wěn)壓電路的電源接口連接過(guò)流緩沖單元的穩(wěn)壓輸出端，備用電源供電電路的電源接口連接備用電源。

所述的供電電源穩(wěn)壓電路包括第一并聯(lián)二極管電路。所述的備用電源供電電路包括第一三極管Q6、第二三極管Q5和第三三極管Q3，第一三極管Q6的基極通過(guò)第一電阻絲R9連接第一二極管D4的負(fù)極，第一二極管D4的正極連接備用電源，第一三極管Q9的發(fā)射極依次通過(guò)第二電阻絲R12、第三電阻絲R13和第二二極管D5連接備用電源，且第一三極管Q9的發(fā)射極接地，第一三極管Q9的集電極通過(guò)第四電阻絲R8連接第二三極管Q5的基極，第二三極管Q5的發(fā)射極通過(guò)第五電阻絲R11接地，第二三極管Q5的集電極連接第三三極管Q3的源極，第三三極管Q3的柵極通過(guò)第五電阻絲R11接地，第三三極管Q3的漏極通過(guò)第二并聯(lián)二極管電路輸出。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的工作原理：

詳見(jiàn)附圖2，在PLC 供電設(shè)備與UPS 之間增設(shè)無(wú)間斷切換模塊構(gòu)成第一重?zé)o間斷切換電源，無(wú)間斷切換模塊的輸入端與UPS 輸出端連接，無(wú)間斷切換模塊的輸出端與PLC 供電系統(tǒng)輸入端連接，無(wú)間斷切換模塊的輸入端還與220V 外供電源直接連接。電源經(jīng)空氣斷路器經(jīng)固態(tài)繼電器通過(guò)邏輯判斷后經(jīng)電流互感器檢測(cè)電流信號(hào)，經(jīng)熔斷器W至PLC用電設(shè)備。無(wú)間斷切換模塊的切換時(shí)間為4-5 毫秒。

在通常情況下，市供電源經(jīng)不間斷供電電源（UPS），輸出端連接至無(wú)間斷切換模塊。通過(guò)無(wú)間斷切換模塊輸出穩(wěn)定的交流220V電源。與此同時(shí)，無(wú)間斷切換模塊的輸入端還連接市供電源作為備用電源。當(dāng)UPS 硬件突發(fā)故障導(dǎo)致無(wú)法供電時(shí)，無(wú)間斷切換模塊檢測(cè)到失電信號(hào)后，會(huì)在4-5 毫秒自動(dòng)切換至備用電源，保證PLC 供電系統(tǒng)的無(wú)縫切換，PLC 設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)間斷切換模塊的切換時(shí)間為4-5 毫秒，主要通過(guò)容量不同的兩個(gè)電容的放電時(shí)間差來(lái)實(shí)現(xiàn)，用示波器分別測(cè)出兩個(gè)電容的接通關(guān)斷時(shí)間，得出兩個(gè)電容的放電時(shí)間差為4-5 毫秒，即為無(wú)間斷切換模塊的切換時(shí)間。

當(dāng)UPS 常用電源和220V 外供電源兩個(gè)電源的情況下，指定UPS 電源位置，其操作程序由無(wú)間斷切換模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換；如果UPS 電源被檢測(cè)到出現(xiàn)偏差，則自動(dòng)將負(fù)載從UPS 常用電源轉(zhuǎn)換至220V 外供電源；如果UPS 電源恢復(fù)正常，則自動(dòng)將負(fù)載返回?fù)Q接到UPS常用電源。被檢測(cè)的電源特性的改變，當(dāng)電源特性偏離規(guī)定限值（如電源電壓或頻率的非正常改變）時(shí)，被檢測(cè)到的電源偏差將發(fā)出信號(hào)使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)動(dòng)作；動(dòng)作時(shí)間做到≤ 5ms. 保證負(fù)載供電不間斷。

市供電源和UPS 輸出電源分別連接至輸入1 和輸入2 的端子，經(jīng)兩路的空氣斷路器后，通過(guò)切換控制單元控制供電電源主線路和UPS主線路的通斷，輸入1 的電源經(jīng)固態(tài)繼電器1 和固態(tài)繼電器3 控制輸入1 的關(guān)斷，輸入2 的電源經(jīng)固態(tài)繼電器2 和固態(tài)繼電器4 控制輸入2的關(guān)斷。在經(jīng)過(guò)電流互感器的判定，兩路輸入源只有一路導(dǎo)通，從而達(dá)到無(wú)間斷切換的目的。

之后，再通過(guò)輸出控制單元對(duì)選擇后的一路輸出進(jìn)行控制輸出。第一刀閘 或第二刀閘閉合，KM1 或KM2 接觸器導(dǎo)通，KM1 或KM2 的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換后經(jīng)熔斷器W后，再經(jīng)輸出端口連接至瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊，再發(fā)送給用電設(shè)備為其提供連續(xù)的供電電源。

瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊的作用主要是將無(wú)間斷切換模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的電能源進(jìn)行再次的穩(wěn)定。由于市電電壓再突然的啟停過(guò)程中，總是伴隨著電壓忽高忽低，不穩(wěn)定，從而損壞設(shè)備，所以，采用瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊進(jìn)行整流、降壓、穩(wěn)定。

穩(wěn)壓供電電路工作原理：正常工作時(shí)，穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3把電源電壓穩(wěn)定在設(shè)備設(shè)定的最大輸出電壓值以下，當(dāng)從第一端子1進(jìn)入的電壓高于穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3最高上限電壓時(shí)穩(wěn)壓二極管擊穿，電流迅速增大，第一保險(xiǎn)絲F1F1瞬間熔斷，使電路斷開(kāi)，達(dá)到限制危險(xiǎn)電壓進(jìn)入PCL的作用。在元器件的選擇上，穩(wěn)壓二極管正常工作時(shí)功率應(yīng)在它的額定功率的2/3以下，也就是說(shuō)穩(wěn)壓二極管功率額定值應(yīng)至少是1.7In（In為保險(xiǎn)絲的額定電流）乘以穩(wěn)壓二極管的最高齊納電壓再乘以1.5倍，通常選用1N系列，它的單管額定功率為5W。電路中保險(xiǎn)絲的時(shí)間-電流特性應(yīng)保證不超過(guò)穩(wěn)壓二極管的瞬態(tài)額定值，它在250V電網(wǎng)的預(yù)期電流應(yīng)認(rèn)為是1500A，保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于該預(yù)期電流，通常選擇美國(guó)的littlefuse等陶瓷熔斷器W（即保險(xiǎn)絲），若選擇一般的玻璃熔斷器W，需用10歐姆1w的金屬薄膜電阻把預(yù)期電流限制下來(lái)。

雙重限流單元以供電路初級(jí)限流單元為例，電路正常工作時(shí)電流I由供電路穩(wěn)壓?jiǎn)卧^(guò)來(lái)，流經(jīng)第一取樣電阻R1、第一三極管Q9、第二取樣電阻R2、第一場(chǎng)效應(yīng)管Q2后流入下一單元中，此時(shí)第一二極管D24、第二二極管D25和第二三極管Q10都不導(dǎo)通，當(dāng)電流I超過(guò)設(shè)備設(shè)定的最大輸出電流值流經(jīng)第一取樣電阻R1時(shí)，第一取樣電阻R1兩端電壓加上第一三極管Q9的Ueb電壓之和大于1.4V，此時(shí)快速通斷第一二極管D24、第二二極管D25迅速導(dǎo)通，大電流由原來(lái)的通路切換到第一二極管D24、第二二極管D25、第一電阻R15流入大地，若在第一二極管D24、第二二極管D25未導(dǎo)通時(shí)電流I繼續(xù)升高，在它流經(jīng)第二取樣電阻R2R2時(shí)兩端壓降則會(huì)超過(guò)0.7V，則第二三極管Q10迅速導(dǎo)通，第二三極管Q10隨電流增加而進(jìn)入飽和狀態(tài)，此時(shí)第二三極管Q10的集電極和射極之間電壓下降到0.3V，則第一場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)斷，電路斷開(kāi)，起到阻止危險(xiǎn)大電流流入的作用。供電路次級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)與供電路初級(jí)限流單元電路結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

過(guò)流緩沖單元由固態(tài)電感L器L和兩個(gè)續(xù)流二極管D32、D33組成，它是為了緩沖限流單元中場(chǎng)效應(yīng)管和三極管反應(yīng)時(shí)間內(nèi)增大的電流，使它峰值變低，有利于正常運(yùn)作。在正常運(yùn)作時(shí)該單元能起到很好的緩沖電流作用。

最后，防止PLC斷電不工作，將瞬時(shí)穩(wěn)壓供電模塊發(fā)送的電能作為標(biāo)準(zhǔn)電源，在標(biāo)準(zhǔn)電源與備用電源之間進(jìn)行切換。

如圖4 所示，共有2路電源輸入，分別是+24V-IN(標(biāo)準(zhǔn)電源)、備用電源，當(dāng)+24V-IN 電源電壓正常時(shí)，POWER-IN-BUS 上有電源，直接可以通過(guò)開(kāi)關(guān)電源供電。同時(shí)由于NPN 三極管Q6 的基極高電壓，Q6 導(dǎo)通，導(dǎo)致PNP 三極管Q5 的基極為低電壓，Q5 導(dǎo)通，導(dǎo)致Q3 的VGS 幾乎為零，Q3 截止，就實(shí)現(xiàn)了備用電源切斷的目的。

當(dāng)+24V-IN 電源沒(méi)有供電的情況下，啟動(dòng)備用電源，備用電源信號(hào)置為低電平，NPN 三極管Q6 的基極低電壓，Q6 截止，導(dǎo)致PNP 三極管Q5 的基極為高電壓，Q5 截止，導(dǎo)致Q3 的VGS 導(dǎo)通，就實(shí)現(xiàn)了備用電源供電的目的；

當(dāng)備用電源電壓都低時(shí)，把備用電源控制信號(hào)置為高電平，把備用電源切斷，防止電池過(guò)放電，起到達(dá)到保護(hù)電池的目的。