三相交流电源切换电路及其驱动方法、电源切换装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种三相交流电源切换电路及其驱动方法、电源切换装置。该电路包括第一相交流电源子电路、第二相交流电源子电路和第三相交流电源子电路；第一相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第一输出端，第二相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第二输出端，第三相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第三输出端；第一相交流电源子电路、第二相交流电源子电路和第三相交流电源子电路均包括至少两个电源输出单元，至少两个电源输出单元用于在控制信号输入端所接入控制信号的控制下选择性地输出不同电压等级的电压。本发明专利技术能在实现电源的无缝隙切换的同时，选择性地输出不同电压等级的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及低电压穿越电源装置测试
，具体涉及一种三相交流电源切换电路及其驱动方法、电源切换装置。
技术介绍
用于变频器的低电压穿越装置在电网电压降低时启动升压，将输入的低电压升高到额定值后为变频器供电。低电压穿越装置工作的输入电压变化范围较大，极端情况下会由额定电压跌落到额定电压的20％。对低电压穿越装置功能测试时，输入电压需模拟电网电压跌落和回升的变化趋势。现有的用于测试低电压穿越装置的电源，多是用调压器或可编程电源。由于电压很低，输出功率不变，会导致输入电流较大，又加上低电压穿越装置内部多采用BOOST电路，会使电流谐波很大进一步增大输入电流峰值，对测试电源产生很大的电流冲击，甚至将其损坏，一般容量的调压器或电源无法模拟电网电压降到额定电压20％的工况。所以，有必要研究有效的产生多等级电压的测试电源装置。多电源无缝切换装置的工作方式是：输入端接在不同电压等级的电源上，不同电压等级的电源可通过不同变比的变压器提供，输出端接在低电压穿越装置的输入端；通过对内部开关器件投切控制，将不同电压输入到低电压穿越装置中去。多电源无缝切换装置的基本要求是：切换过程要连续无断电且无短路，即电压波形要连续，不能出现供电间断现象，不同等级电源之间不能短路；切换速度快，一般为毫秒级；内部接触器在开关过程中不能产生电弧；在由低压电源切到高压电源的时，输出电流不能出现冲击。在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现现有技术中关于切换开关的文献多适用于同电压等级的电源切换。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决现有技术仅适用于同电压等级的电源切换的问题。本专利技术提出了一种三相交流电源切换电路，包括：第一相交流电源子电路、第二相交流电源子电路和第三相交流电源子电路；所述第一相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第一输出端，所述第二相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第二输出端，所述第三相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第三输出端；所述第一相交流电源子电路、所述第二相交流电源子电路和所述第三相交流电源子电路均包括至少两个电源输出单元，所述至少两个电源输出单元用于在所述控制信号输入端所接入控制信号的控制下选择性地输出不同电压等级的电压；其中，所述控制信号为外部控制单元根据所述至少两个电源输出单元的运行参数生成的。优选地，所述电源输出单元包括：电源、第一晶闸管、第二晶闸管以及接触器；所述电源分别连接所述中性点和所述第一晶闸管的一端，所述第一晶闸管的另一端连接所述第二晶闸管的一端；所述第二晶闸管的另一端连接输出端，所述接触器分别连接所述电源和所述输出端。所述第一晶闸管、所述第二晶闸管和所述接触器均连接所述控制信号输入端，用于在所述控制信号输入端所接入控制信号的控制下向所述输出端输出所述电源的输出，并执行切换动作。优选地，所述电源输出单元还包括：缓冲电阻；所述缓冲电阻分别连接所述第一晶闸管和所述输出端。本专利技术提供了一种电源切换装置，包括：控制单元和如上述三相交流电源切换电路；所述至少两个电源输出单元包括第一电源输出单元和第二电源输出单元，所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元均分别连接中性点和输出端；所述控制单元连接所述控制信号输入端，用于检测所述第一电源控制单元和所述第二电源控制单元中第一晶闸管的端电压信号和负载侧的电流信号，并根据所述端电压信号和所述电流信号生成控制信号，通过所述控制信号输入端将所述控制信号输入至所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元，以使输出端的输出由第一电源输出单元的输出切换至所述第二电源输出单元的输出。优选地，所述控制单元包括：检测子单元、控制器和驱动电路；所述检测子电路，用于检测所述第一电源控制单元和所述第二电源控制单元中第一晶闸管的端电压信号和负载侧的电流信号，并将所述端电压信号和所述电流信号发送至控制器；所述控制器，用于根据所述端电压信号和所述电流信号生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动电路；所述驱动电路，用于根据所述控制信号生成开关控制信号和驱动控制信号，所述开关控制信号用于控制所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元的接触器，所述驱动控制信号用于驱动所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元的第一晶闸管和第二晶闸管。本专利技术还提出了一种驱动上述电路的方法，包括：接收到切换指令时，触发第一电源输出单元的第一晶闸管和第二晶闸管；控制第一电源输出单元的接触器执行断开动作，并停止触发所述第一晶闸管和所述第二晶闸管；在检测到第二电源控制单元的第三晶闸管的端电压信号过零点时，控制器通过驱动电路向所述第三晶闸管发送驱动控制信号，以导通所述第三晶闸管，以使与所述第二电源输出单元连接的电源通过输出端向外供电，完成切换动作。优选地，在接收到切换指令时，触发第一电源输出单元的第一晶闸管和第二晶闸管的步骤之前，该方法还包括：在检测到所述第一晶闸管的端电压过零点时，控制器通过驱动电路向所述第一晶闸管发送驱动控制信号，以导通所述第一晶闸管，使得与所述第一电源输出单元连接的电源通过输出端向外供电；向所述第一电源输出单元的接触器发送闭合控制信号，以使所述接触器执行合闸动作，并在合闸动作完成后，停止触发所述第一晶闸管，以完成启动供电动作。优选地，所述控制第一电源输出单元的接触器执行断开动作，并停止触发所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的步骤具体包括：执行预设时间的延时动作后，控制第一电源输出单元的接触器执行断开动作；并在执行预设时间的延时动作后，停止触发所述第一晶闸管和所述第二晶闸管。优选地，所述向所述第一电源输出单元的接触器发送闭合控制信号，以使所述接触器执行合闸动作，并在合闸动作完成后，停止触发所述第一晶闸管的步骤具体包括：执行预设时间的延时动作后，向所述第一电源输出单元的接触器发送闭合控制信号，以使所述接触器执行合闸动作，并在合闸动作完成且执行预设时间的延时动作后，停止触发所述第一晶闸管。由上述技术方案可知，本专利技术实施例提出的三相交流电源切换电路能在实现电源的无缝隙切换的同时，选择性地输出不同电压等级的电压。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术一实施例提供的一种三相交流电源切换电路的示意图；图2是图1所示的一种三相交流电源切换电路中不同电压等级的电源的结构示意图；图3示出了驱动图1提供一种三相交流电源切换电路方法的流程示意图；图4示出了本专利技术一实施例提供的一种电源切换装置中控制单元的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的三相交流电源切换电路的示意图，参见图1，该三相交流电源切换电路，包括：第一相交流电源子电路100、第二相交流电源子电路200和第三相交流电源子电路300；所述第一相交流电源子电路100分别连接中性点N、控制信号输入端(图中未示出)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相交流电源切换电路，其特征在于，包括：第一相交流电源子电路、第二相交流电源子电路和第三相交流电源子电路；所述第一相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第一输出端，所述第二相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第二输出端，所述第三相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第三输出端；所述第一相交流电源子电路、所述第二相交流电源子电路和所述第三相交流电源子电路均包括至少两个电源输出单元，所述至少两个电源输出单元用于在所述控制信号输入端所接入控制信号的控制下选择性地输出不同电压等级的电压；其中，所述控制信号为外部控制单元根据所述至少两个电源输出单元的运行参数生成的。

【技术特征摘要】
1.一种三相交流电源切换电路，其特征在于，包括：第一相交流电源子电路、第二相交流电源子电路和第三相交流电源子电路；所述第一相交流电源子电路分别连接中性点、控制信号输入端和第一输出端，所述第二相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第二输出端，所述第三相交流电源子电路分别连接中性点、所述控制信号输入端和第三输出端；所述第一相交流电源子电路、所述第二相交流电源子电路和所述第三相交流电源子电路均包括至少两个电源输出单元，所述至少两个电源输出单元用于在所述控制信号输入端所接入控制信号的控制下选择性地输出不同电压等级的电压；其中，所述控制信号为外部控制单元根据所述至少两个电源输出单元的运行参数生成的。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源输出单元包括：电源、第一晶闸管、第二晶闸管以及接触器；所述电源分别连接所述中性点和所述第一晶闸管的一端，所述第一晶闸管的另一端连接所述第二晶闸管的一端；所述第二晶闸管的另一端连接输出端，所述接触器分别连接所述电源和所述输出端。所述第一晶闸管、所述第二晶闸管和所述接触器均连接所述控制信号输入端，用于在所述控制信号输入端所接入控制信号的控制下向所述输出端输出所述电源的输出，并执行切换动作。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电源输出单元还包括：缓冲电阻；所述缓冲电阻分别连接所述第一晶闸管和所述输出端。4.一种电源切换装置，其特征在于，包括：控制单元和如上述权利要求1-3任一项所述的三相交流电源切换电路；所述至少两个电源输出单元包括第一电源输出单元和第二电源输出单元，所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元均分别连接中性点和输出端；所述控制单元连接所述控制信号输入端，用于检测所述第一电源控制单元和所述第二电源控制单元中第一晶闸管的端电压信号和负载侧的电流信号，并根据所述端电压信号和所述电流信号生成控制信号，通过所述控制信号输入端将所述控制信号输入至所述第一电源输出单元和所述第二电源输出单元，以使输出端的输出由第一电源输出单元的输出切换至所述第二电源输出单元的输出。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：检测子单元、控制器和驱动电路；所述检测子电路，用于检测所述第一电源控制单元和所述第二电源控制单元中第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜海江，林志法，程林，宋冬冬，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11