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載設備連接，其特征在于：還包括常用回路電壓檢測電路、電流過零觸發(fā)信號電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測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)信號電路位于所述常用電源回路與所述負載設備之間，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。雙回路電源切換時間不大于5ms，不會影響負載設備的正常運轉(zhuǎn)；主電路的切換器件采用可控硅模塊，使得設備體積小，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【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于雙電路供電自動轉(zhuǎn)換裝置，特別涉及一種雙回路電源互投裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術的配電線路中，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，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?zhí)枮?00620168623.0的中國專利公開了一種快速雙電源切換器，涉及觸點式雙電源互投裝置和交流無觸點開關，其特征是:觸點式雙電源互投裝置的開關(Cl)和(C2)分別并聯(lián)無觸點開關(Kl)和(K2)，并聯(lián)回路與輸出電路串聯(lián)，觸點開關及無觸點開關均與控制器(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間仍較長，容易出現(xiàn)電路震蕩和打火拉弧現(xiàn)象，給負載用戶設備帶來危害。

【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，能保證負載設備正常運轉(zhuǎn)的雙回路電源互投裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題是采取以下技術方案實現(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載設備連接，其特征在于:還包括常用回路電壓檢測電路、電流過零觸發(fā)信號電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測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)信號電路位于所述常用電源回路與所述負載設備之間，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載設備之間，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)信號電路的結(jié)構為: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)有技術相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果:
1、雙回路電源切換，切換時間不大于5ms，不會影響負載設備的正常運轉(zhuǎn)；
2、主電路的切換器件采用可控硅模塊，使得設備體積小，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)器的信號輸入就是“常用回路”電壓檢測的輸出，當“常用回路”電壓正常時，信號D延時變?yōu)楦唠娖?；當“常用回路”電壓中斷時，信號D瞬間變?yōu)榈碗娖?，這樣既能保證快速切換又避免電路震蕩現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于可控硅一旦導通，觸發(fā)信號便失去控制作用，要想使可控硅關閉就必須等流過可控硅的電流為零，因此我們用負載電流過零脈沖作為D觸發(fā)器的CK信號，這樣只有負載電流過零時，D信號才能傳到D觸發(fā)器的“Q”和“Q非”輸出端，所以既保證應該關斷的可控硅可靠關斷也能保證應該導通的可控硅及時導通，從而避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)又能減小切換時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構框圖；
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。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實施方式】、結(jié)構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0010]圖中:1、常用電源回路；2、常備電源回路；3、切換器件；4、負載設備；5、常用回路電壓檢測電路；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與負載設備4連接，所述常用回路電壓檢測電路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)信號電路位于所述常用電源回路I與所述負載設備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與負載設備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，分別對應常用電源回路I與常備電源回路2，切換器件3為可控硅模塊，常用回路電壓檢測電路5的輸出信號作為D觸發(fā)器的D輸入端。
[0012]切換器件3采用兩個結(jié)構相同的可控硅模塊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分別與輸出假負載設備C連接，可控硅模塊QA、QB均采用可控硅驅(qū)動電路驅(qū)動四只可控硅，可控硅驅(qū)動電路的驅(qū)動方式為脈沖變壓器正常驅(qū)動，工作頻率約為20KHz。
[0013]電流過零觸發(fā)信號電路的結(jié)構為: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獲取負載電流取樣信號，經(jīng)由D22、D23、D24、D25構成的整流電路整流后得全波整流波形，送比較器U2B與直流基準電壓進行比較，比較器輸出方波電壓以及由U3A、Cll和R22構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]當比較器U2B的7腳輸出為高電平時，U3B的5、6腳輸入為高電平，U3B的4腳輸出為低電平，當U2B的7腳輸出為低電平時，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“常用回路”供電正常時，信號UlA的D信號(5腳)為高電平，在電流過流脈沖到來時(UlA的3腳有脈沖到來)，UlA觸發(fā)器的I腳為高電平，U4C的8腳延時變?yōu)楦唠娖?，U4C的10腳輸出高頻脈沖信號，即給可控硅模塊QA加觸發(fā)信號；U1A觸發(fā)器的2腳為低電平，U4D的12腳瞬時變?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。
[0018]當“常用回路”供電中斷時，信號UlA的D信號(5腳)為低電平，在電流過流脈沖到來時(UlA的3腳有脈沖到來)，UlA觸發(fā)器的I腳為低電平，U4C的8腳瞬時變?yōu)榈碗娖剑琔4C的10腳輸出低電平，即可控硅模塊QB無觸發(fā)信號；U1A觸發(fā)器的2腳為高電平，U4D的12腳延時變?yōu)楦唠娖?，使U4D的11腳輸出高頻脈沖信號，即給可控硅模塊QB加觸發(fā)信號。也就是輸出電流過零觸發(fā)信號來控制可控硅的門級。
[0019]以上通過實施例對本發(fā)明的進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權利要求】
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載設備連接，其特征在于:還包括常用回路電壓檢測電路、電流過零觸發(fā)信號電路和觸發(fā)控制電路，所述常用回路電壓檢測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)信號電路位于所述常用電源回路與所述負載設備之間，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載設備之間，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)信號電路的結(jié)構為: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】H02J9/06GK104022568SQ201410278076
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】關玉蘭 申請人:天津福海銀洋能源科技開發(fā)有限公司