[實用新型]雙電源固態轉換裝置的電路結構

有效

• 申請號: 201720186561.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN207218361U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 王善磊
• 申請（專利權）人: 天津市斯沃電器有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本實用新型屬于自動轉換開關技術領域，具體地說，是雙電源固態轉換裝置的電路結構。

背景技術

目前，一些重要應用場合的感應電機電源切換主要是通過雙電源自動轉換裝置實現，一般采用傳統的快速切換、同期切換和殘壓切換實現轉換，進而抑制電源轉換中的沖擊電流。由于傳統自動轉換裝置開關本體一般多為機械式開關，存在切換速度慢、容易產生電弧的缺點。采用傳統切換控制方法抑制沖擊能力有限，而固態轉換裝置以反并聯晶閘管作為開關本體，切換速度快、切換控制方式靈活，具有更大的優越性。基于此，本章以軟切換控制方法的要求設計了基于雙電源固態轉換裝置的主電路結構及其控制器的硬件電路，控制器的硬件部分設計以主電路結構為基礎，面向堅強智能供配電網，采用數字信號處理器，以現代電力電子技術和控制技術為依托，設計了電源模塊，信號調理模塊，通信模塊等，使該裝置具備智能化、可通信的特點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供雙電源固態轉換裝置的電路結構。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

本實用新型涉及雙電源固態轉換裝置的電路結構，包括主電路和控制器硬件電路，其特征在于，所述主電路由2個可控接觸器KM1、KM2，2個常閉隔離開關K1、 K2和2套反并聯晶閘管塊SCR1、SCR2組成，可控接觸器KM1、KM2電氣互鎖，常閉隔離開關K1、K2電氣互鎖，可控接觸器KM1和常閉隔離開關K2電氣互鎖，可控接觸器KM2和常閉隔離開關K1電氣互鎖；所述控制器硬件電路包括與主CPU 電連接的電源電路、信號采集電路、接觸器控制電路、晶閘管驅動電路、通信電路。

作為本實用新型的進一步方案，所述電源電路包括5V電源電路、3.3V電源電路和1.8V電源電路。

作為本實用新型的進一步方案，所述5V電源電路取常用電源以及備用電源的A、B相的220V電壓經過變壓器降壓、整流橋將交流電壓轉換為直流電壓、電容濾波后利用三端穩壓芯片LM7805產生直流5V電壓，為主CPU供電。

作為本實用新型的進一步方案，所述的3.3V電源電路和1.8V電源電路是利用 TPS73HD318電源轉換芯片提供的。

作為本實用新型的進一步方案，，每一套所述的反并聯晶閘管均由3組反并聯的晶閘管組成。

作為本實用新型的進一步方案，所述主CPU采用TMS320F2812微處理器。

作為本實用新型的進一步方案，所述信號采集電路包括電壓信號采集電路和電流信號采集電路，所述電壓信號采集電路將取自電源相電壓的電量經過電阻R1降壓限流后，然后將其送入電壓互感器SPT204A，經轉換處理后變為弱電流信號，再經運算放大器LM324將電流信號變為電壓信號，運算放大器兩端接抗干擾電容C1， R13和C19為濾波電阻和濾波電容，將濾波后的信號經過一級跟隨器后送到ADC 芯片的模擬輸入端口AIN1。

作為本實用新型的進一步方案，所述電流信號采集電路將取自電源相電壓的電流送入電流互感器SCT254A，經轉換處理后變為弱電流信號，再經運算放大器LM324 將電流信號變為電壓信號，運算放大器兩端接抗干擾電容C7，R23和C28為濾波電阻和濾波電容，將濾波后的信號經過雙向穩壓管D3、D6后送到ADC芯片的模擬輸入端口AIN7。

作為本實用新型的進一步方案，所述控制器控制電路采用兩級驅動方式，即控制器上的CPU產生的控制信號經過光電隔離將信號送入繼電器，再由繼電器控制接觸器。

作為本實用新型的進一步方案，所述晶閘管驅動電路采用脈沖列的觸發方式，DSP 經過光耦隔離將控制信號送入觸發電路，經過或非門后，經過功率放大將信號送入脈沖變壓器，最后輸出觸發脈沖。

與現有技術相比，本實用新型的積極效果是：

1.本實用新型的特點是可根據實際負載靈活選擇工作方式，電源正常工作時，不需考慮晶閘管的發熱問題，不需增設散熱裝置，但裝置的動作時間受到接觸器斷開時間影響要慢一些；若采用晶閘管給負載供電，電源正常工作時由于通態損耗，需增設散熱裝置，如風扇，散熱片等，但是隨著電力電子技術的發展，晶閘管的導通損耗越來越小，在功率較小的應用場合，可以不用加裝散熱裝置。此種方式裝置動作時間不受接觸器影響，只是晶閘管內部載流子的運動，動作時間最快，動作過程不會產生電弧。因此本方案實際應用靈活，安全可靠，可應用范圍廣。

附圖說明

圖1是所述主電路圖；

圖2是控制器的原理框圖；

圖3是5V電源電路圖；