CN211579684U - 一种电源自动转换开关 - Google Patents
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Abstract
一种电源自动转换开关，包括主电源输入端，备用电源输入端，主电源继电器电路，备用电源继电器电路，点火信号发生器，连接主电源继电器电路，用于感应主电源开/关；电压检测电路，用于检测主电源输入端和备用电源输入端是否有电压；过零点检测电路，用于判断电压过零点；主控器输入有主电源电压检测信号、备用电源电压检测信号、负载端电压检测信号、过零点信号；输出主电源继电器电路开/关信号、备用电源继电器电路开/关信号给主电源继电器电路和备用电源继电器电路。本实用新型提供一种采用磁保持继电器制作，增加各种安全性能结构，具有体积小、功能全面、安全的特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子领域，具体涉及双电源自动切换开关领域。
背景技术
电源自动转换开关可用于主电源和备用电源的自动切换，当常用主电源突然故障或停电时，通过电源切换开关，自动投入到备用电源上，使负载设备仍能正常运行。最常见的是电梯、消防、监控上。
市场上的双电源自动转换开关，通常采用机械结构，体积较大。例如其中一种采用交流接触器式的结构设计，具备自动切换和手动强制切换功能，可以外接输出信号灯来指示工作状态，但功能单一，安全性较低。
另外一种通过两个断路器来作为分断开关，结构简单，负载电流能做到60A，缺点是没有过流，延时启动的特点，原理上采用主控芯片控制两个断路器分断吸合。同样的具有功能单一、安全性不高、体积较大的缺陷。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种采用磁保持继电器制作，增加各种安全性能结构，具有体积小、功能全面、安全的特性。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种电源自动转换开关，包括外壳，以及：主电源输入端，用于输入电网主电源；
备用电源输入端，用于输入发电机备用电源电源；
主电源继电器电路，连接主电源输入端，用于控制主电源的开断；
备用电源继电器电路，用于控制备用电源的开断；
点火信号发生器，连接主电源继电器电路，用于感应主电源开/关；
电压检测电路，用于检测主电源输入端和备用电源输入端是否有电压；
过零点检测电路，用于判断电压过零点；
负载端，用于负载电源输出；
主控器，所述主控器连接主电源继电器电路、备用电源继电器电路、电压检测电路、点火信号发生器、过零点检测电路；
所述主控器输入有主电源电压检测信号、备用电源电压检测信号、负载端电压检测信号、过零点信号；
所述主控器输出主电源继电器电路开/关信号、备用电源继电器电路开/关信号给主电源继电器电路和备用电源继电器电路。
可选的，所述电压检测电路包括：
主电源输入端检测电路，用于检测主电源输入端是否有电；
备用电源输入端检测电路，用于检测备用电源输入端是否有电；
负载端检测电路，用于检测负载接口端是否有电；
所述主控器分别连接所述主电源输入端检测电路、备用电源输入端检测电路和负载端检测电路。
可选的，自动转换开关还包括：定时器电路，用于输出定时信号给主控器，控制继主电源继电器电路或备用电源继电器电路的延时启动。
可选的，自动转换开关还包括：电流调控电路，用于调节门限电流；
负载端电流检测电路，用于检测负载端电流；
主控器连接电流调控电路和负载端电流检测电路；
主控器输入负载端电流信号和门限值信号，用于当电流超过设定的门限值时，输出主电源继电器电路关断信号或备用电源继电器电路关断信号。
可选的，自动转换开关还包括：主电源指示灯，主电源正常供电时点亮；备用电源指示灯，备用电源供电时点亮；负载指示灯，有输出负载时点亮。
可选的，自动转换开关还包括复位电路，所述复位电路连接主控器，通过复位按钮安装在外壳上。
可选的，所述主电源继电器电路包括两个磁保持继电器，所述备用电源继电器电路包括两个磁保持继电器。
可选的，所述外壳背面设有安装槽，所述安装槽两端从外壳两端延伸出去，所述安装槽可以安装在配电箱内导轨上。
可选的，所述安装槽其中一侧面上部设有若干凸起，另一侧面设有拨片，所述拨片可以向安装槽方向位移，配电箱内导轨***安装槽的凸起下部，向安装槽方向推动拨片固定导轨。
可选的，所述安装槽其中一侧面两端分别设有凸起，中间设有两个凸起，所述中间两凸起底部设有对称的两个凸起，对称凸起中间有缝隙可穿过导轨的边缘。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型使用单片机来做为控制芯片，稳定性强，可以实现过零点切换以及检测过流的功能。
2、本实用新型使用的是磁保持继电器，分段能力强，而且在单片机的控制下实现电压过零点启动，电流过零点断开，减少拉弧效应，提高了继电器的使用寿命。
3、解决传统开关需要把控制模块与继电器模块搭建起来才能实现功能的缺陷，本实用新型将继电器电路和控制电路集成在一起，只需要接好输入，输出即可使用。
4、本实用新型增加：电压过流启动、电流过零点切断、可调门限电流、可调延时启动，过流检测及保护、故障检测反馈等功能，功能全面、更加安全可靠。
附图说明
图1是电源自动转换开关的内部电路结构框图；
图2是电源自动转换开关的结构示意图；
图3是电源自动转换开关的安装槽结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型做进一步的详细说明，应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1，一种电源自动转换开关，包括：主电源输入端，用于输入电网主电源；备用电源输入端，用于输入发电机备用电源电源；主电源继电器电路，连接主电源输入端，用于控制主电源的开断；备用电源继电器电路，用于控制备用电源的开断；点火信号发生器，连接主电源继电器电路，用于感应主电源开/关；电压检测电路，用于检测主电源输入端和备用电源输入端是否有电压；过零点检测电路，用于判断电压过零点；负载端，用于负载电源输出；主控器，所述主控器连接主电源继电器电路、备用电源继电器电路、电压检测电路、点火信号发生器、过零点检测电路；
所述主控器输入有主电源电压检测信号、备用电源电压检测信号、负载端电压检测信号、过零点信号；所述主控器输出主电源继电器电路开/关信号、备用电源继电器电路开/关信号给主电源继电器电路和备用电源继电器电路。
其中，电压检测电路包括：主电源输入端检测电路，用于检测主电源输入端是否有电；备用电源输入端检测电路，用于检测备用电源输入端是否有电；负载端检测电路，用于检测负载接口端是否有电；所述主控器分别连接所述主电源输入端检测电路、备用电源输入端检测电路和负载端检测电路。
电源自动转换开关还包括：
定时器电路，用于输出定时信号给主控器，控制继主电源继电器电路或备用电源继电器电路的延时启动；电流调控电路，用于调节门限电流；负载端电流检测电路，用于检测负载端电流；主控器连接电流调控电路和负载端电流检测电路；主控器输入负载端电流信号和门限值信号，用于当电流超过设定的门限值时，输出主电源继电器电路关断信号或备用电源继电器电路关断信号。
还有复位电路，所述复位电路连接主控器，通过复位按钮安装在外壳上。主电源指示灯，主电源正常供电时点亮；备用电源指示灯，备用电源供电时点亮。
其中主电源继电器电路包括两个磁保持继电器，所述备用电源继电器电路包括两个磁保持继电器。
如图2：一种电源自动转换开关，包括有4个接头，分别主电源输入端1：火线M-L、零线M-N；备用电源输入端2：火线G-L、零线G-N；负载端3：火线LOAD以及零线N；主电源继电器电路包括主电源继电器4：JM-1、JM-2；备用电源继电器电路备用继电器5：JG-1、JG-2。
还包括：电流旋钮6，连接电流调控电路，可调节设置门限电流10A-80A；定时旋钮7，连接定时器电路；复位按钮7，连接复位电路；点火接点9，连接点火信号发生器；主电源指示灯10，主电源正常供电时点亮；备用电源指示灯11，备用电源供电时点亮；负载指示灯LOAD12，输出负载时点亮；故障指示灯FAULT13，发生故障时启动。
采用ST单片机来作为主控芯片实现下述操作：
当主电源输入端检测电路检测到主电源M端正常供电时，点火信号IGNITION断开，主电源指示灯M亮起，通过调节定时旋钮调节定时器电路，设定主电源继电器JM-1、JM-2的延时启动，输出负载，这时负载指示灯LOAD亮起。当备用电源G端有供电时，备用电源指示灯G会亮起，备用电源继电器JG-1、JG-2不会启动。
当主电源输入端检测电路检测到主电源M断开时，点火信号IGNITION闭合，备用电源输入端检测电路检测备用电源G是否有供电。如检测到备用电源G端有电，发送信号给单片机，单片机先控制断开主电源继电器JM-1、JM-2，再延迟3秒启动备用继电器JG-1、JG-2，使用备用电源G供电。
当主电源输入端检测电路检测到主电源M再次恢复供电时，备用电源G断开，根据设定的延时自动转换到恢复供电的主电源M上正常供电。
当负载电流超过设置门限电流时，产品会启动保护，断开输出，同时故障指示灯FAULT有规律性的亮1次再灭掉，之后延时10秒再次启动，如果检测还是过流，则关闭。产品过载5次后，会断开负载，需要人工操作按复位按钮RESET才能再次启动产品。其中负载端电流检测电路包括互感器铜件。
如图3：外壳背面设有安装槽14，安装槽两端从外壳两端延伸出去，安装槽可以安装在配电箱内导轨上。
安装槽其中一侧面上部设有若干凸起15，另一侧面设有拨片16，拨片可以向安装槽方向位移，配电箱内导轨***安装槽的凸起下部，向安装槽方向推动拨片固定导轨。
安装槽其中一侧面两端分别设有凸起，中间设有两个凸起，中间两凸起底部设有对称的两个凸起，对称凸起中间有缝隙可穿过导轨的边缘。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是：
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电源自动转换开关，包括外壳，其特征在于，还包括：
主电源输入端，用于输入电网主电源；
备用电源输入端，用于输入发电机备用电源电源；
主电源继电器电路，连接主电源输入端，用于控制主电源的开断；
备用电源继电器电路，用于控制备用电源的开断；
点火信号发生器，连接主电源继电器电路，用于感应主电源开/关；
电压检测电路，用于检测主电源输入端和备用电源输入端是否有电压；
过零点检测电路，用于判断电压过零点；
负载端，用于负载电源输出；
主控器，所述主控器连接主电源继电器电路、备用电源继电器电路、电压检测电路、点火信号发生器、过零点检测电路；
所述主控器输入有主电源电压检测信号、备用电源电压检测信号、负载端电压检测信号、过零点信号；所述主控器输出主电源继电器电路开/关信号、备用电源继电器电路开/关信号给主电源继电器电路和备用电源继电器电路。
2.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，所述电压检测电路包括：
主电源输入端检测电路，用于检测主电源输入端是否有电；
备用电源输入端检测电路，用于检测备用电源输入端是否有电；
负载端检测电路，用于检测负载接口端是否有电；
所述主控器分别连接所述主电源输入端检测电路、备用电源输入端检测电路和负载端检测电路。
3.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，还包括：定时器电路，用于输出定时信号给主控器，控制继主电源继电器电路或备用电源继电器电路的延时启动。
4.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，还包括：
电流调控电路，用于调节门限电流；
负载端电流检测电路，用于检测负载端电流；
主控器连接电流调控电路和负载端电流检测电路；
主控器输入负载端电流信号和门限值信号，用于当电流超过设定的门限值时，输出主电源继电器电路关断信号或备用电源继电器电路关断信号。
5.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，还包括：
主电源指示灯，主电源正常供电时点亮；
备用电源指示灯，备用电源供电时点亮；
负载指示灯，有输出负载时点亮。
6.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，还包括复位电路，所述复位电路连接主控器，通过复位按钮安装在外壳上。
7.根据权利要求1或2所述的电源自动转换开关，其特征在于，所述主电源继电器电路包括两个磁保持继电器，所述备用电源继电器电路包括两个磁保持继电器。
8.根据权利要求1所述的电源自动转换开关，其特征在于，所述外壳背面设有安装槽，所述安装槽两端从外壳两端延伸出去，所述安装槽可以安装在配电箱内导轨上。
9.根据权利要求8所述的电源自动转换开关，其特征在于，所述安装槽其中一侧面上部设有若干凸起，另一侧面设有拨片，所述拨片可以向安装槽方向位移，配电箱内导轨***安装槽的凸起下部，向安装槽方向推动拨片固定导轨。
10.根据权利要求8或9所述的电源自动转换开关，其特征在于，所述安装槽其中一侧面两端分别设有凸起，中间设有两个凸起，所述中间两凸起底部设有对称的两个凸起，对称凸起中间有缝隙可穿过导轨的边缘。
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