[發明專利]一種智能數字式靜態開關

有效

• 申請號: 201210281224.5
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102820699A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 龔瑞良;劉正海;沈孟良;楊建東;包雪東
• 申請（專利權）人: 常熟瑞特電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 王海泉;何艷

技術領域

本發明屬于低壓電器技術領域，具體涉及一種用于實現不間斷電源系統切換控制的智能數字式靜態開關，尤其涉及一種用于兩路不間斷交流獨立電源系統在由主用交流電源供電切換至備用交流旁路供電的靜態開關。

背景技術

近年來，越來越多的電力公司將雙電源的供電方式視為主要的服務項目，用以提升供電品質可靠度。針對敏感性負載來改善電力品質問題，靜態開關成為一種非常具有吸引力的電力品質議題。靜態開關又稱靜止開關，它是一種無觸點開關，是用兩個可控硅反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉換型和并機型兩種。轉換型開關主要用于兩路電源供電的系統，其作用是實現從一路到另一路的自動切換；并機型開關主要用于并聯逆變器與市電或多臺逆變器。現有的轉換型靜態開關僅具有一般的轉換功能，很少能夠達到雙供電電源之間的“無縫”快速切換。若能實現“無縫”快速切換，則可以保障計算機系統或其他電子電力設備在停電后繼續工作以給用戶一定時間進行停電對應，從而使得用戶不會因停電而影響工作或丟失數據。

目前，晶閘管是靜態開關的主功率部分，串聯在電源與負載之間，實現交流電源向負載的不間斷供電。半導體器件相對于機械開關，導通損耗增加，但是在使用壽命，切換時間等方面優勢明顯。采用半導體器件做開關，在開通和關斷時不會產生火花，避免了可能會對負載產生的沖擊性影響；機械開關易產生疲勞，壽命短，而半導體器件壽命可以長達十年以上;機械開關的開關速度至少要數百毫秒，半導體器件開關速度則在微秒級，線路的切換通常可以在若干毫秒內完成。而晶閘管相對其他相同功率等級的半導體器件，具有低成本、易驅動、過載能力強和高可靠性的優點，非常適合應用于靜態開關這種可靠性要求高的設備。但是，晶閘管門級如果采用模擬觸發電路，要想調試到比較理想的效果比較困難，且存在控制精度較低、對稱度較差、受溫度影響較大等缺點。

鑒于上述已有技術，有必要對現有的靜態開關進行改進，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能數字式靜態開關，進行雙電源的在線偵測和數學處理；主用電源或備用電源出現異常，第一時間觸發數字信號，先將主用電源或備用電源換流至諧振輔助換流電路，再由諧振輔助換流電路換流至備用電源或主用電源，從而實現不間斷的電源系統切換控制。

本發明的目的是這樣來實現的，一種智能數字式靜態開關，包括信號檢測電路、DSP控制電路、數字觸發電路、LC諧振輔助換流電路，信號檢測電路連接LC諧振輔助換流電路和主用電源或備用電源，DSP控制電路連接信號檢測電路和數字觸發電路，數字觸發電路與LC諧振輔助換流電路連接，LC諧振輔助換流電路連接主用電源或備用電源，并進行電源輸出。

在本發明的一個具體的實施例中，智能數字式靜態開關還包括狀態報警電路和RS232通信電路，所述狀態報警電路與數字觸發電路連接，所述RS232通信電路與DSP控制電路連接。

在本發明的另一個具體的實施例中，所述的信號檢測電路包括傳感器檢測電路和檢測信號處理電路，所述傳感器檢測電路與LC諧振輔助換流電路和主用電源或備用電源連接，所述檢測信號處理電路與傳感器檢測電路和DSP控制電路連接。

在本發明的又一個具體的實施例中，所述的傳感器檢測電路包括電壓傳感器U9、電流傳感器U26、電阻R4～R6和電容C1、C2、C198、C199，電阻R4的一端和電流傳感器U26的1腳接主用電源或備用電源的A相線，電阻R4的另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電壓傳感器U9的1腳，電壓傳感器U9的3腳和電流傳感器U26的3腳分別接入各自的檢測信號處理電路的輸入端，電流傳感器U26的2腳接入LC諧振輔助換流電路4中的601端，電壓傳感器U9的4腳、電容C2的一端、電流傳感器U26的4腳和電容C199的一端共同接直流電源+15V，電壓傳感器U9的5腳、電容C1的一端、電流傳感器U26的5腳和電容C198的一端共同接直流電源-15V，電容C1的另一端、電容C2的另一端、電壓傳感器U9的2腳、電容C198的另一端和電容C199的另一端共同接地。