[發明專利]一種交流電隨機切換方法及系統

有效

• 申請號: 200810067648.5
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101599660A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 周明杰;鄭平;張玉平
• 申請（專利權）人: 深圳市海洋王照明科技股份有限公司
• 主分類號: H02J9/00
• 分類號: H02J9/00;H02J9/06
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及電源切換方法及系統，更具體地說，涉及一種交流電隨機切換方法及系統。

背景技術

現有交流切換電路采用的是電壓過零切換技術，存在切換間隔時間長的缺點，即：當檢測到主電AC斷電時，邏輯控制器給出一個控制信號給固態過零開關，只有當備用電過零點時才實現切換，不產生瞬態尖峰干擾，切換時間取決于主電與備用電的相位差。現有交流過零切換電路，其切換必須等待到電壓過零時才能實現切換，存在切換時間不確定(取決于主電與備電的相位差)，切換時間過長(約25ms)，從而使得電路損耗加大；同時，切換時間過程還會帶來電源的高頻干擾，這樣對電源要求高的高速集中電路的供電將會帶來嚴重的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的在主備電源隨機切換后將出現浪涌電流，以及瞬態尖峰干擾的缺陷，提供一種交流電隨機切換方法及系統，以縮短電源切換時間，降低電路損耗、糾正電流(防止浪涌電流的出現)，以及抑制切換過程中電源的高頻干擾。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種交流電隨機切換方法，包括以下步驟：

S1、在主用電源供電時，檢測該主用電源的實際輸入電壓值V1和實際輸入電流值I1；

S2、如果實際輸入電壓值V1與其相應的額定電壓值的差的絕對值超過一預定比例，和/或實際輸入電流值I1與其相應的額定電流值的差的絕對值超過一預定比例(即，大于50％)時，關斷工作電源，導通備用電源；

S3、根據實際輸入電壓值V1和實際輸入電流值I1，計算切換后初始電流值I2；

S4、根據初始電流值I2，向PWM發出不同的脈沖信號，調制其占空比的輸出，以控制APFC電路輸出的電流值與初始電流值I2的差的絕對值在一預定范圍內，從而實現輸出電流的線性糾正；

S5、根據一預定時間，調整APFC電路的輸出電流，使實際輸出電流值與其相應的額定輸出電流值的差的絕對值在一預定值范圍內，從而保證APFC電路輸出電壓和電流相位的同步；在該步驟中，如果預定時間短的話，APFC電路的輸出電流的變化斜率就較大，如果預定時間長的話，APFC電路的輸出電流的變化斜率就較小，即實際輸出電流通過較為平緩的方式調整到與額定輸出電流相一致。

S6、結束。

在該技術方案中，主用電源和備用電源具有相同的電壓等級和電網頻率，其中，電網頻率可以是50HZ或60HZ，電壓等級可以是220V、230V、??240V、120V、110V或115V。

在本發明所述的交流電隨機切換方法中，所述步驟S2包括以下步驟：

S21、如果實際輸入電壓值V1與其相應的額定電壓值的差的絕對值超過一預定比例，和/或實際輸入電流值I1與其相應的額定電流值的差的絕對值超過一預定比例時，根據采樣頻率f，計算延遲比較數n；

S22、根據延遲比較數n，檢測主用電源的n個輸入電壓和電流值；

S23、如果檢測到的n個輸入電壓值分別與其相應的額定電壓值的差的絕對值都超過一預定比例，和/或檢測到的n個電流值分別與其相應的額定電流值的差的絕對值都超過一預定比例時，進入步驟S24，否則，進入步驟S6；

S24、關斷工作電源，導通備用電源。

在本發明所述的交流電隨機切換方法中，采樣頻率f的范圍是4khz到100khz；延遲比較數n的計算公式為：n＝f0/2，其中f0為采樣頻率f的數值。

在本發明所述的交流電隨機切換方法中，初始電流值I2的計算公式為：I2＝V1*I1/V，其中V為備用電源額定電壓的最大值。

根據本發明的另一方面，提供一種交流電隨機切換系統，包括：電壓檢測電路，用于檢測電源的輸入電壓；電流檢測電路，用于檢測電源的輸入電流；第一開關電路，用于導通或關斷主用電源；第二開關電路，用于導通或關斷備用電源；控制電路，用于采集和處理由電壓檢測電路和電流檢測電路發送的電壓和電流信號，控制第一開關電路和第二開關電路的導通或關閉，并向PWM發送脈沖信號；PWM，用于根據控制電路發送的脈沖信號，調制輸出的占空比；APFC電路，用于接收PWM輸出的占空比，以控制輸出的電流，從而實現輸出電流的線性糾正，保證APFC電路輸出電壓和電流相位的同步。

在本發明所述的交流電隨機切換系統中，第一開關電路和第二開關電路是固態繼電器。優選的，固態繼電器是固態隨機開關。