[發(fā)明專利]交直流供電無(wú)延時(shí)切換系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310352650.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103401306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙長(zhǎng)煦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京時(shí)空科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06
• 代理公司: 北京萬(wàn)慧達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 楊穎;張金芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交直流供電無(wú)延時(shí)切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于重要的核心用電設(shè)備，后備電源是保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組件。比如在核心的通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，為了保證整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定性，需要在斷電等突發(fā)情況發(fā)生時(shí)接通后備供電模組，以保證通信系統(tǒng)能持續(xù)正常運(yùn)行直到恢復(fù)正常供電。通常情況下，核心用電設(shè)備主要通過(guò)市電供電獲取電力，在市電斷電時(shí)采用蓄電池組作為后備電源進(jìn)行供電。由于市電是交流電源，而蓄電池組是直流電源，因此在主備電源供電切換的同時(shí)還涉及到交直流切換的問(wèn)題，對(duì)切換電路的可靠性有較高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，中小功率后備電源系統(tǒng)通常采用繼電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，該方式雖然設(shè)備成本低、電路容易實(shí)現(xiàn)，但帶有機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器由于是模擬控制方式，響應(yīng)速度有限，通常切換時(shí)間大于10毫秒，不能滿足重要場(chǎng)合的使用需求。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還出現(xiàn)了半導(dǎo)體器件與繼電器的組合應(yīng)用，如中國(guó)專利公開(kāi)文獻(xiàn)CN102842950A中所公開(kāi)的（參見(jiàn)圖1），其交直流切換開(kāi)關(guān)均采用IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）5、6與繼電器（包括繼電器線圈1、3和繼電器開(kāi)關(guān)2、4）并聯(lián)，由主控板根據(jù)對(duì)電壓的檢測(cè)進(jìn)行控制，現(xiàn)有的組合方式雖然解決了切換時(shí)間的要求，但其電路復(fù)雜，設(shè)備故障率高，導(dǎo)致維護(hù)量大大增加；此外，由于交流電壓本身周期性變化較大，要判斷是否交流斷電需要等待一段時(shí)間，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)延時(shí)切換。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)便捷的交直流供電切換。

為解決上述問(wèn)題，一方面，本發(fā)明提供了一種交直流供電無(wú)延時(shí)切換系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交流輸入單元、直流輸入單元和輸出控制單元；

所述交流輸入單元包括交流電源和單相整流橋，所述直流輸入單元包括蓄電池組，所述輸出控制單元包括可控硅和觸發(fā)電路；其中，

所述單相整流橋連接所述交流電源，將交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電；

所述蓄電池組負(fù)極與所述單相整流橋輸出負(fù)極相連接，所述蓄電池組正極與所述可控硅陽(yáng)極相連接；

所述可控硅陰極與所述單相整流橋輸出正極相連接，所述觸發(fā)電路連接在所述可控硅陽(yáng)極與控制極之間。

優(yōu)選地，所述觸發(fā)電路包括穩(wěn)壓二極管。

優(yōu)選地，所述觸發(fā)電路中還包括與所述穩(wěn)壓二極管串聯(lián)的限流電阻。

優(yōu)選地，所述單相整流橋?yàn)榘雽?dǎo)體整流橋。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓二極管的導(dǎo)通電壓大于所述蓄電池組總電壓與所述脈動(dòng)直流電最小電壓的差值。

優(yōu)選地，所述限流電阻電阻值使得所述穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通時(shí)的電流大于可控硅控制極可靠觸發(fā)導(dǎo)通的最小電流而小于穩(wěn)壓管工作的最大安全電流。

優(yōu)選地，所述單相整流橋輸出正極和輸出負(fù)極連接負(fù)載進(jìn)行供電。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用少量的電子元件完成供電的主備切換，優(yōu)先采用市電供電，比專用供電系統(tǒng)節(jié)省了能源；由于簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性，并節(jié)省投資，減少了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。最后，通過(guò)合理的設(shè)置，本發(fā)明的系統(tǒng)切換時(shí)機(jī)的感應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)，實(shí)現(xiàn)了交直流供電的無(wú)延時(shí)切換，極大提升了系統(tǒng)安全性能。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中交直流供電切換系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中交直流供電無(wú)延時(shí)切換系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中交直流供電無(wú)延時(shí)切換系統(tǒng)的工作電壓變化波形示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，所述描述是以說(shuō)明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明中提供了一種新型電路，在提升安全性能的基礎(chǔ)上，使電路盡可能簡(jiǎn)單，從而進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)的可靠性，減少維護(hù)量和制造成本。