一种电压过零投切控制验证方法及投切控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电压过零投切控制验证方法及投切控制装置，包括电压过零检测电路、储能电路、投切开关和控制器；所述电压过零检测电路对接入的交流电压进行过零检测，并输出脉冲信号至所述的控制器。控制器根据接收到的脉冲信号，一方面控制投切开关在交流电压过零期间内执行投切动作，另一方面对投切开关是否准确地执行了投切动作进行有效地验证。本发明专利技术的电压过零投切控制装置结构简单，性能稳定，接通涌流小，可靠性高，在很大程度上提高了电力系统在交流电压过零时刻接通供电的准确性，减少了供电电源在接通时对系统电路造成的大电流冲击，实现了对系统电路的有效保护，适合应用在所有要求供电电压过零时刻切入的电力系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于开关控制
，具体地说，是涉及一种用于控制投切开关在交流电压过零点时准确投切并对投切动作进行验证的方法和装置。
技术介绍
目前在许多使用交流电源供电的电力系统中，其系统电路设计经常会用到大量的电容或电感元件，这类电子元件在系统投入供电的瞬间，若输入的交流电压较大，则会受到较大的电流冲击。为了使电容和电感元件在系统电路投入供电时冲击电流减小，需要对系统电路投入供电的时刻进行准确的控制，使其在交流电压过零点时接通交流供电，以降低供电电源对系统电路的冲击。为了控制系统电路在交流电压过零点时接通外部的交流供电，需要在系统电路的交流电源输入侧设置投切开关，并增加电压过零检测电路对外部交流供电的电压过零时刻进行准确地检测，进而控制投切开关在电压过零点附近动作，接通系统电路的供电回路，使系统电路安全上电，启动运行。现有用于控制投切开关过零投切的电路设计，只能在交流电压过零点时输出控制信号至投切开关，用于控制投切开关动作。但是，至于投切开关是否准确地执行了投切动作，以及该投切动作是否发生在交流电压过零的期间内，就无从验证了。因而，无法从根本上保证系统电路上电启动的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电压过零投切控制验证方法，在对投切开关进行过零投切控制的同时，对于投切开关是否在电压过零期间内准确地执行了投切动作实现了有效的验证。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现: 一种电压过零投切控制验证方法，包括以下过程: 利用电压过零检测电路对交流电源的电压过零时刻进行检测，并生成脉宽为Tl的脉冲信号输出，所述脉宽Tl与交流电源的电压过零期间的时长相对应； 利用接入到电压过零检测电路的交流电源输出的电能为储能电路充电储能，并在电压过零检测电路的交流输入侧无交流电源接入时，利用储能电路输出电能，控制电压过零检测电路继续输出脉冲信号，且该脉冲信号的脉宽为T2，并且Τ2ΧΓ1 ； 将投切开关并联在电压过零检测电路的交流输入侧，在投切开关闭合时，将电压过零检测电路的交流输入侧短接，使其与所述的交流电源隔离； 利用控制器接收电压过零检测电路输出的脉冲信号，并在接收到所述脉冲信号后，输出投切指令控制投切开关闭合，并同时对所述脉冲信号的个数和脉宽进行检测；若所述脉冲信号仅有一个，且脉宽为T2时，则判定投切开关在交流电源的电压过零期间内闭合；若所述脉冲信号有两个，且第一脉冲信号的脉宽为Tl，第二个脉冲信号的脉宽为T2时，则判定投切开关闭合，但未在交流电源的电压过零期间内闭合；若接收到的脉冲信号多于两个，且每个脉冲信号的脉宽均为Tl，并且出现的周期与所述交流电源的周期一致，则判定投切开关未闭合。为了对投切开关的闭合时间点进行自动修正，所述控制器在判定投切开关闭合，但未在交流电源的电压过零期间内闭合时，可以采用减小参数t的值的方式，控制投切开关提早闭合；所述参数t为控制器从接收到脉冲信号到输出所述投切指令的延时时间。优选的，所述电压过零期间为交流电源的电压幅值在-1OV至+1V的期间。进一步的，在所述电压过零检测电路中设置整流电路，利用整流电路对接入到电压过零检测电路的交流电源进行整流变换，并输出直流电能为所述的储能电路充电蓄能。再进一步的，所述脉宽T2由储能电路的放电时间确定。本专利技术还提出了一种电压过零投切控制装置，设置有: 电压过零检测电路，其交流输入侧连接交流电源，对交流电源的电压过零时刻进行检测，并生成脉宽为Tl的脉冲信号输出；所述脉宽Tl与交流电源的电压过零期间的时长相对应； 储能电路，设置于所述的电压过零检测电路中，利用接入到电压过零检测电路的交流电源输出的电能进行充电储能，并在电压过零检测电路的交流输入侧无交流电源接入时输出电能，控制电压过零检测电路继续输出脉冲信号，且该脉冲信号的脉宽为T2，并且T2>T1 ； 投切开关，并联在电压过零检测电路的交流输入侧，在投切开关闭合时，将电压过零检测电路的交流输入侧短接，使电压过零检测电路与所述的交流电源隔离； 控制器，接收电压过零检测电路输出的脉冲信号，并在接收到所述脉冲信号后，输出投切指令控制投切开关闭合，并同时对所述脉冲信号的个数和脉宽进行检测；若所述脉冲信号仅有一个，且脉宽为Τ2时，则判定投切开关在交流电源的电压过零期间内闭合；若所述脉冲信号有两个，且第一脉冲信号的脉宽为Tl，第二个脉冲信号的脉宽为Τ2时，则判定投切开关闭合，但未在交流电源的电压过零期间内闭合；若接收到的脉冲信号多于两个，且每个脉冲信号的脉宽均为Tl，并且出现的周期与所述交流电源的周期一致，则判定投切开关未闭合。为了对投切开关的闭合时间点进行自动修正，所述控制器在判定投切开关闭合，但未在交流电源的电压过零期间内闭合时，可以采用减小参数t的值的方式，控制投切开关提早闭合；所述参数t为控制器从接收到脉冲信号到输出所述投切指令的延时时间。进一步的，在所述电压过零检测电路中设置有整流电路，利用整流电路对接入到电压过零检测电路的交流电源进行整流变换，并输出直流电能为所述的储能电路充电蓄倉泛。又进一步的，所述整流电路的交流输入侧，一端通过限流电阻连接交流电源的火线，另一端通过负载接通交流电源的零线，通过整流电路整流输出的直流电源经由限幅电路限幅后，一路通过第一电阻传输至第一 NPN型三极管的基极，另一路通过一防反偏二极管，分别经由第二电阻传输至第二 NPN型三极管的基极，经由第三电阻传输至光耦中发光二极管的阳极，并传输至所述的储能电路；所述第一 NPN型三极管的发射极接地，集电极连接第二NPN型三极管的基极；第二NPN型三极管的发射极接地，集电极连接光耦中发光二级管的阴极，光耦中的受光三极管连接控制器，输出所述的脉冲信号。优选的，在所述储能电路中设置有一储能电容，所述储能电容的正极连接所述防反偏二极管的阴极，储能电容的负极接地。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术的电压过零投切控制装置结构简单，性能稳定，接通涌流小，可靠性高，不仅可以准确地控制投切开关在电压过零点期间投切，而且还可以对投切开关是否准确地执行了投切动作进行有效的验证，在很大程度上提高了电力系统在交流电压过零时刻接通供电的准确性，减少了供电电源在接通时对系统电路造成的大电流冲击，实现了对系统电路的有效保护，适合应用在所有要求供电电压过零时刻切入的电力系统中。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所提出的电压过零投切控制装置的一种实施例的电路原理图； 图2是判定投切开关在电压过零期间内闭合时所对应的脉冲波形图； 图3是判定投切开关闭合，但未在电压过零期间内闭合时所对应的脉冲波形图； 图4是判定投切开关未闭合时所对应的脉冲波形图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细地说明。本实施例为了控制投切开关在交流电压过零点时准确投切，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压过零投切控制验证方法，其特征在于：利用电压过零检测电路对交流电源的电压过零时刻进行检测，并生成脉宽为T1的脉冲信号输出，所述脉宽T1与交流电源的电压过零期间的时长相对应；利用接入到电压过零检测电路的交流电源输出的电能为储能电路充电储能，并在电压过零检测电路的交流输入侧无交流电源接入时，利用储能电路输出电能，控制电压过零检测电路继续输出脉冲信号，且该脉冲信号的脉宽为T2，并且T2>T1；将投切开关并联在电压过零检测电路的交流输入侧，在投切开关闭合时，将电压过零检测电路的交流输入侧短接，使其与所述的交流电源隔离；利用控制器接收电压过零检测电路输出的脉冲信号，并在接收到所述脉冲信号后，输出投切指令控制投切开关闭合，并同时对所述脉冲信号的个数和脉宽进行检测；若所述脉冲信号仅有一个，且脉宽为T2时，则判定投切开关在交流电源的电压过零期间内闭合；若所述脉冲信号有两个，且第一脉冲信号的脉宽为T1，第二个脉冲信号的脉宽为T2时，则判定投切开关闭合，但未在交流电源的电压过零期间内闭合；若接收到的脉冲信号多于两个，且每个脉冲信号的脉宽均为T1，并且出现的周期与所述交流电源的周期一致，则判定投切开关未闭合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志方，徐露，
申请(专利权)人：青岛海尔智能家电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37