專利名稱：從多路交流電中切換出一路的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流電的切換技術(shù)，確切地說是一種從多路交流電中切換出一路交流電的方法及裝置，如從三相交流電中切換出一相交流電以及從雙回路供電系統(tǒng)中切換出一個(gè)回路供電。
2.提出本發(fā)明的背景技術(shù)狀況在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)中的光節(jié)點(diǎn)、放大器等有源設(shè)備，往往都是就近就地取電。因供電原因造成的網(wǎng)絡(luò)故障占整個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)故障率的很大比例，同時(shí)此類故障往往造成大面積的用戶信號(hào)中斷，對(duì)有線電視臺(tái)的服務(wù)影響較大。有線電視網(wǎng)絡(luò)中的有源設(shè)備都是單相交流或由單相交流轉(zhuǎn)換成60V交流供電的，因此該類設(shè)備只能從三相交流電中取一相來供電。由于電網(wǎng)的可靠性不高，經(jīng)常因各種原因造成缺相等故障。如果偏巧所取的那一相交流電出現(xiàn)問題，則有線電視網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備就無法正常工作了。
在電視臺(tái)及有線電視臺(tái)機(jī)房內(nèi)部，為確保播出設(shè)備的工作，多采用雙回路供電方式，而雙回路的切換方式多數(shù)為人工切換。少數(shù)機(jī)房采用的自動(dòng)切換裝置往往設(shè)定一個(gè)回路為主回路，另一路為輔回路，當(dāng)主回路停電時(shí)切換到輔回路，而當(dāng)主回路供電恢復(fù)時(shí)又要切換回主回路，這樣不僅要進(jìn)行兩次切換，而且這種設(shè)備的成本也較高。
為此特提出一種從多路交流電中自動(dòng)切換出一路交流電的方法及裝置。
3.本發(fā)明的具體內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種從多路交流電中自動(dòng)切換出一路交流電的方法及裝置，它可以在能提供三相交流電的環(huán)境下只要任何一相交流電正常就可以為單相用電設(shè)備提供電能；在雙回路供電的場(chǎng)合，可以在當(dāng)前供電回路斷電時(shí)切換到另一個(gè)回路，只有當(dāng)另一個(gè)回路斷電時(shí)才切換到原來的回路。本發(fā)明在保證可靠性的情況下低成本地實(shí)現(xiàn)了多路交流電的自動(dòng)切換，從而使因外界供電原因造成的故障大大降低，這樣將大大提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
本發(fā)明提供的從多路交流電中切換出一路的方法是通過檢測(cè)輸出端交流電的狀況來控制脈沖產(chǎn)生器的工作狀態(tài)，脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)輸出到計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)裝置根據(jù)該信號(hào)來決定不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)，并通過不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)來控制連接各路輸入交流電到輸出端的交流開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)輸出端交流電異常時(shí)，計(jì)數(shù)裝置根據(jù)脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)變化來確定其中的一個(gè)計(jì)數(shù)端口有效，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)該端口的狀態(tài)來使對(duì)應(yīng)的交流開關(guān)導(dǎo)通，從而將該交流開關(guān)連接的那一路交流電切換到輸出端，此時(shí)檢測(cè)器檢測(cè)到輸出端的交流電正常后控制脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)相應(yīng)地改變，計(jì)數(shù)裝置則保持該計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)以使該路交流電持續(xù)輸出到輸出端，當(dāng)該路交流電異常時(shí)，又開始上述過程，直至找到一路有效的交流電輸出為止。
本發(fā)明提供的用來實(shí)施上述的從多路交流電中切換出一路的方法的裝置是設(shè)置多路交流電輸入端和一路交流電輸出端，在每一路交流電輸入端和交流電輸出端之間設(shè)置交流開關(guān)，設(shè)置控制電路連接輸出端及交流開關(guān)；所述的控制電路由電源變換器、檢測(cè)器、脈沖產(chǎn)生器、計(jì)數(shù)裝置、驅(qū)動(dòng)電路組成
所述的電源變換器從各路交流電中為控制電路提取工作電源；所述的檢測(cè)器檢測(cè)輸出端的交流電的情況；所述的脈沖產(chǎn)生器根據(jù)檢測(cè)器檢測(cè)到的輸出端交流電正?；虍惓５臓顩r來確定工作狀態(tài)；所述的計(jì)數(shù)裝置通過接收脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)來確定各計(jì)數(shù)輸出端口的狀態(tài)；所述的計(jì)數(shù)輸出端口分別連接各驅(qū)動(dòng)電路，且所述的驅(qū)動(dòng)電路分別連接各交流開關(guān)。
上述的電源變換器由變壓器、整流橋、濾波電容及穩(wěn)壓塊等構(gòu)成。
上述的檢測(cè)器由電壓檢測(cè)器構(gòu)成。
上述的脈沖產(chǎn)生器由振蕩器構(gòu)成。
上述的計(jì)數(shù)裝置由計(jì)數(shù)器構(gòu)成。
上述的驅(qū)動(dòng)裝置由三級(jí)管及附屬元件構(gòu)成。
上述的交流開關(guān)由繼電器及附屬元件構(gòu)成。
利用本發(fā)明提供的方法及裝置完成的從多路交流電切換出一路交流電的技術(shù)，與現(xiàn)有的同類技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)由于實(shí)施該方法的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、體積小、重量輕、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，當(dāng)它應(yīng)用到電視臺(tái)機(jī)房以及有線電視網(wǎng)絡(luò)中時(shí)不僅可以使因外界供電原因造成的故障大大降低，也可以大大提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，這就為其應(yīng)用提供了廣闊的前景。
4.實(shí)施本發(fā)明的圖例及說明

圖1為實(shí)施本發(fā)明的裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為實(shí)施本發(fā)明的從三相交流電中切換出一相的裝置的電路圖；圖3為實(shí)施本發(fā)明的從雙回路供電中切換出一路的裝置的電路圖。
如圖1所示，本發(fā)明提供的從多路交流電中切換出一路的裝置主要由多路交流電輸入端、交流開關(guān)、交流電輸出端以及控制電路構(gòu)成，而控制電路又由電源變換器、檢測(cè)器、脈沖產(chǎn)生器、計(jì)數(shù)裝置以及驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成?，F(xiàn)將其結(jié)構(gòu)詳細(xì)說明如下在多路交流電輸入端與交流電輸出端之間接入交流開關(guān)，而控制電路分別與交流電輸出端及交流開關(guān)相連?？刂齐娐窓z測(cè)輸出端交流電的情況，并確定使哪一路交流電輸出到輸出端。
電源變換器從輸入的交流電中為控制電路的其它電路提供工作電源。
檢測(cè)器接交流電輸出端，其檢測(cè)輸出端接脈沖產(chǎn)生器。
脈沖產(chǎn)生器的輸出端接計(jì)數(shù)裝置的輸入端，它根據(jù)檢測(cè)器的信號(hào)來變化自身的輸出信號(hào)。
計(jì)數(shù)裝置根據(jù)脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)變化來確定自身各計(jì)數(shù)輸出端口的狀態(tài)，各計(jì)數(shù)輸出端口分別連接各交流開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路分別連接各交流開關(guān)。
現(xiàn)將本裝置的工作過程介紹如下檢測(cè)器通過檢測(cè)輸出端交流電狀況來控制脈沖產(chǎn)生器的工作狀態(tài)，脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)輸出到計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)裝置根據(jù)脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)來決定不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)，并通過不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)來控制連接各路輸入交流電到輸出端的交流開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)其中的一個(gè)計(jì)數(shù)端口有效時(shí)使該端口對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路開始工作，此時(shí)對(duì)應(yīng)的交流開關(guān)導(dǎo)通，從而將該交流開關(guān)連接的那一路交流電切換到輸出端，此時(shí)檢測(cè)器檢測(cè)到輸出端的交流電正常后控制脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)產(chǎn)生變化，從而使計(jì)數(shù)裝置保持該計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)以使該路交流電持續(xù)輸出到輸出端，當(dāng)該路交流電異常時(shí)，又開始上述過程，直至找到一路有效的交流電輸出為止。
如圖2所示，從三相交流電中切換出一相的裝置的電路簡介如下圖中的三路變壓器降壓整流濾波電路經(jīng)三個(gè)二極管匯合后給U3穩(wěn)壓輸出，從而提供本電路工作的電壓；交流電輸出端經(jīng)R1引入整流橋整流濾波限壓后送入光耦U4(4N25)的發(fā)光二極管一側(cè)，U4的光敏晶體管一側(cè)接U1(555)振蕩器；U4的發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)rU1開始振蕩，熄滅時(shí)U1停振；U1的振蕩信號(hào)送入十進(jìn)制計(jì)數(shù)器U2(4017)的時(shí)鐘輸入端，U2根據(jù)輸入端的信號(hào)依次使其十個(gè)計(jì)數(shù)輸出端為高電平；U2的Q2、Q5、Q8引腳分別接BG1—BG6、BG2—BG4、BG3—BG5及各自的附屬電路組成的三路驅(qū)動(dòng)電路，間隔地選擇U2的計(jì)數(shù)輸出端是為了保證交流電切換時(shí)問上的安全性；三路驅(qū)動(dòng)電路分別使相應(yīng)的CN1、CN2、CN3三個(gè)繼電器工作；U5A、U5B、U5C三路運(yùn)放及相關(guān)電路組成三相輸入交流電超壓檢測(cè)器，當(dāng)哪一相交流電超壓時(shí)，相應(yīng)的運(yùn)放比較輸出端輸出高電平，使相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路無法工作，從而保證超壓的那一相交流電不能接到輸出端；YM1、YM2、YM3為三個(gè)壓敏電阻，起超高壓保護(hù)作用。
圖2的工作原理如下光耦U4(4N25)檢測(cè)交流電輸出端L上是否有交流電，如果沒有則使U1(555)的4腳為高電平，U1起振，振蕩方波加入U(xiǎn)2(4017)的CLK端，U2開始計(jì)數(shù)，從Q0依次使輸出端為高電平，當(dāng)Q2端為高電平時(shí)，三級(jí)管BG3導(dǎo)通，從而使繼電器CN3吸合，從而將交流電輸入端C的交流電切換到交流電輸出端L上，此時(shí)U4檢測(cè)到L上的交流電后使U1(555)的4腳為低電平，U1停振，U2一直保持Q2端為高電平，從而使C端的交流電保持輸出到L端。如果Q2為高電平時(shí)，L端仍無交流電，U2繼續(xù)相繼計(jì)數(shù)到Q5、Q8端，經(jīng)開關(guān)電路使B、A端依次接入L端，直到找到一路有效的交流電輸出為止。
如圖3所示，從雙回路供電中切換出一路的裝置的電路簡介如下圖3與圖2的工作原理相似，只是同時(shí)切換三相交流電，在這里選用具有三路輸出的繼電器。在本圖中，采用兩個(gè)相間變壓器(380V)分別從兩個(gè)供電回路中提取電能。為檢測(cè)器——光耦的發(fā)光二極管提供的電壓也是在輸出端交流電的兩相之間提取的。
本發(fā)明的上述實(shí)施方法不是唯一的，還可以有多種方式，例如第一，所述的電源變換器可以由電容、電阻等降壓整流電路構(gòu)成；第二，所述的檢測(cè)器可以由電流檢測(cè)器構(gòu)成；第三，所述的脈沖產(chǎn)生器可以由交流電波形提取裝置構(gòu)成；第四，所述的計(jì)數(shù)裝置可以由微處理器構(gòu)成；第五，所述的驅(qū)動(dòng)裝置可以由光電驅(qū)動(dòng)等電路構(gòu)成；第六，所述的交流開關(guān)可以由可控硅及附屬元件構(gòu)成。5.本發(fā)明的具體實(shí)施方式
本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于分散供電的場(chǎng)合，如就近就地取電的有線電視網(wǎng)絡(luò)、煤氣管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)、閉路電視的監(jiān)視點(diǎn)、保安報(bào)警的監(jiān)測(cè)點(diǎn)等。它在很多場(chǎng)合可以替代價(jià)格昂貴、還要經(jīng)常維護(hù)的UPS電源。
本發(fā)明可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件應(yīng)用于現(xiàn)有的各種電源設(shè)備中，如有線電視網(wǎng)絡(luò)的集中供電器、通信設(shè)備的UPS電源等，可以大大提高此類設(shè)備的性價(jià)比。
本發(fā)明還可應(yīng)用于廣播、電視、電信的機(jī)房中，可以大大降低使因外界供電原因造成的故障，從而提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
權(quán)利要求
1.從多路交流電中切換出一路的方法是通過檢測(cè)輸出端交流電的狀況來控制脈沖產(chǎn)生器的工作狀態(tài)，脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)輸出到計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)裝置根據(jù)該信號(hào)來決定不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)，并通過不同計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)來控制連接各路輸入交流電到輸出端的交流開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)輸出端交流電異常時(shí)，計(jì)數(shù)裝置根據(jù)脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)變化來確定其中的一個(gè)計(jì)數(shù)端口有效，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)該端口的狀態(tài)來使對(duì)應(yīng)的交流開關(guān)導(dǎo)通，從而將該交流開關(guān)連接的那一路交流電切換到輸出端，此時(shí)檢測(cè)器檢測(cè)到輸出端的交流電正常后控制脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)相應(yīng)地改變，計(jì)數(shù)裝置則保持該計(jì)數(shù)端口的狀態(tài)以使該路交流電持續(xù)輸出到輸出端，當(dāng)該路交流電異常時(shí)，又開始上述過程，直至找到一路有效的交流電輸出為止。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的裝置，其特征在于設(shè)置多路交流電輸入端和一路交流電輸出端，在每一路交流電輸入端和交流電輸出端之間設(shè)置交流開關(guān)，設(shè)置控制電路連接輸出端及交流開關(guān)；所述的控制電路由電源變換器、檢測(cè)器、脈沖產(chǎn)生器、計(jì)數(shù)裝置、驅(qū)動(dòng)電路組成；所述的電源變換器從各路交流電中為控制電路提取工作電源；所述的檢測(cè)器檢測(cè)輸出端的交流電的情況；所述的脈沖產(chǎn)生器根據(jù)檢測(cè)器檢測(cè)到的輸出端交流電正?；虍惓５臓顩r來確定工作狀態(tài)；所述的計(jì)數(shù)裝置通過接收脈沖產(chǎn)生器的信號(hào)來確定各計(jì)數(shù)輸出端口的狀態(tài)；所述的計(jì)數(shù)輸出端口分別連接各驅(qū)動(dòng)電路，且所述的驅(qū)動(dòng)電路分別連接各交流開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的電源變換器由變壓器、整流橋、濾波電容及穩(wěn)壓塊等構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的檢測(cè)器由電壓檢測(cè)器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的脈沖產(chǎn)生器由振蕩器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的計(jì)數(shù)裝置由計(jì)數(shù)器構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置由三級(jí)管及附屬元件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的交流開關(guān)由繼電器及附屬元件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從多路交流電中切換出一路的方法及裝置,它通過檢測(cè)輸出端交流電的狀況來控制脈沖產(chǎn)生器的工作狀態(tài),計(jì)數(shù)裝置根據(jù)脈沖產(chǎn)生器的信號(hào),通過各計(jì)數(shù)端口來控制哪一路交流電輸出到輸出端口,從而完成交流電的切換。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于分散供電的場(chǎng)合,如就近就地取電的有線電視網(wǎng)絡(luò)、閉路電視的監(jiān)視點(diǎn)、保安報(bào)警的監(jiān)測(cè)點(diǎn)等,以替代價(jià)格昂貴、還要經(jīng)常維護(hù)的UPS電源。本裝置還可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件應(yīng)用于現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)的集中供電器、通信設(shè)備的UPS電源等電源設(shè)備中,可以大大提高此類設(shè)備的性價(jià)比。本發(fā)明還可應(yīng)用于廣播、電視、電信的機(jī)房中,將大大降低使因外界供電原因造成的故障,從而提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
文檔編號(hào)H02J3/00GK1344053SQ0113332
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2001年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者沈剛 申請(qǐng)人:沈剛