一种双电源智能控制器，包括MCU中央处理器及与之相连的AC/DC变换单元、电源电压信号采集及处理单元、转换控制单元、按键输入显示单元、通讯模块单元、消防联动控制单元和UG启动控制单元，MCU选用freescale的K30DX64VLH7 32位Cotex-m4处理器，在不需外置高精度ADC的情况下很好的解决了成本和精度问题，本方案合理地利用了MCU内置二个独立的ADC模块、DMA控制器、PIT定时器完成电源电压信号的采样和处理，实现了在电源电压单周期内512点的数据采样和处理，同时通过一种频率自适应算法实现了50HZ或60HZ不同频率电源电压的瞬时值和有效值的计算，可在半个周期内发出转换信号，保证了双电源在最短时间的负载切换。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种低压电器，尤其涉及一种双电源自动转换开关的智能控制器。
技术介绍
双电源自动转换开关是一种常用的低压电器，常用于常用电源和备用电源之间的互相转换，当常用电源被监测到出现偏差时双电源自动转换开关即自动将负载从常用电源转换到备用电源，如果常用电源恢复正常时，则自动将负载返回到常用电源供电，以保证当一路电源发生故障或停止供电时，另一路电源能迅速进行切换，以确保负载回路正常供电。双电源自动转换开关的智能控制器担负起对供电电源的故障信号检测和实施转换的执行命令，随着人们在生产及生活中对供电系统的可靠性要求越来越高，对双电源自动转换开关的功能设置越来越多，传统双电源自动转换开关的智能控制器由于微处理器功能的限制，需要设置不少的硬件与之配合，同时对电源电压的监测精度亦不够，容易产生转换误判，这些缺陷，严重影响了双电源的工作可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服传统技术的不足，提供一种功能强大，转换精度高、工作性能稳定的双电源智能控制器。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是:一种双电源智能控制器，包括MCU中央处理器及与之相连的AC/DC变换单元、常用电源和备用电源的信号采集及处理单元、转换控制单元，其特征是:所述MCU中央处理器选用freescale的K30DX64VLH732位Cotex-m4处理器。进一步设置，所述的AC/DC变换单元采用二个电源变压器分别取得常用电源和备用电源的线电压信号经降压变换后输出至半波整流电路、阻容滤波电路和稳压电路后输出稳定的直流电压为所述智能控制器的有源电路提供直流电源。进一步设置，所述的信号采集及处理单元包括电压信号采集单元和信号处理单元，所述的电压信号采集单元采用4组相同的电路对常用电源和备用电源的二组线电压信号进行取样，经电流型电压互感器隔离降压输出至所述的信号处理单元。进一步设置，所述的信号处理单元采用二阶有源低通滤波电路，衰减测量频带范围以外的干扰信号，对所需的常用电源和备用电源的二组线电压信号进行滤波后分别输出到MCU中央处理器内置的二个ADC模数转换器的输入端和MCU中央处理器内置的二个CMP比较器输入端，用于电压和频率的测量。进一步设置，所述信号处理单元输出的常用电源和备用电源的二组线电压信号分别连接到MCU中央处理器内置的二个ADC模数转换器模块的输入端，所述ADC模数转换器分别由常用电源和备用电源的PIT定时器触发并开始转换，两个ADC模数转换器转换完成后再分别触发各自的DMA数据传送控制器，DMA数据传送控制器将ADC模数转换器的转换结果自动传输到各自内置的RAM存储器，实现对信号电压每周期的512点采样，当MCU中央处理器检测到DMA数据传送结束中断请求后即对转换结果进行一次数据的平方计算并保存临时的计算结果，当检测到半个周期采样信号后即进行对电源失压转换的判断，以实现在较短的时间内在电气上完成对双电源供电负载的电源转换，当完成一个电压采样周期后进行一次有效值计算以准确得出常用电源和备用电源取样相电压的有效值，并通过一种数学运算，得出常用电源和备用电源各相电压的有效值。进一步设置，所述信号处理单元输出的常用电源和备用电源的二组线电压信号分别连接到MCU中央处理器内置的二个CMP比较器的同相输入端，二个CMP比较器的反向输入端连接到MCU中央处理器内置的DAC数模转换器的输出端，内置的二个CMP比较器输出端连接到内置的二个FTM定时计数器的输入通道0和输入通道1的输入端，FTM定时计数器通过对CMP比较器的输出进行计数，然后至信号处理单元进行运算，从而得出电源的频率信号并输出到显示单元，同时将该频率信号也作为PIT采样定时器的定时周期调节条件，控制MCU中央处理器常用电源和备用电源的ADC模数转换器的采样转换周期。进一步设置，所述的MCU中央处理器具有频率自适应功能，从信号处理单元输出的常用电源的频率信号也作为ΡΙΤ0采样定时器的定时周期调节条件，从而控制MCU中央处理器常用电源ADC0模数转换器的转换周期；从信号处理单元输出的备用电源的频率信号也作为PIT1采样定时器的定时周期的调节条件，从而控制MCU中央处理器备用电源的ADC1模数转换器转换周期；通过采用这种以检测频率信号作为实时调节要检测电压信号采样周期的方法实现对不同频率的电压信号每周期512点的采样和有效值的计算，以完成50Hz或60Hz电源频率下的各相电压值的计算。本技术双电源智能控制器具有的有益效果是:由于在双电源智能控制器中的MCU中央处理器使用了 K30DX64VLH732位Cotex_m4处理器，由于其内置的ADC模数转换器的转换精度达到16位，使得本技术很好的解决了成本和精度的问题，同时本技术突出优点是将MCU中央处理器内置的ADC模数转换器、DMA数据传送控制器、CMP比较器在双电源控制领域中进行了创新性的应用，比如在常用电源和备用电源的电压采样信号处理分别占用MCU中央处理器内置的二个ADC模数转换器，两个ADC模数转换器转换完成后再分别触发各自的DMA数据传送控制器，DMA数据传送控制器将ADC模数转换器的转换结果自动传输到各自内置的RAM存储器，并通过一种求和算法使之能够完成逐周期512点的有效值运算而得到常用电源和备用电源相电压的有效值；经信号处理单元输出的常用电源和备用电源的电压信号分别输出到MCU中央处理器CMP内置比较器的同相输入端，CMP比较器的反向输入端连接到MCU中央处理器内置DAC数模转换器的输出端，CMP比较器的输出端连接到内置FTM定时计数器输入通道，通过FTM定时计数器对CMP比较器的输出进行计数，从而得出常用电源和备用电源的频率值，整个过程控制均由硬件自动完成，由于在每个电压周期进行512点的高速采样，可以将双电源控制器的判定失压故障缩短至半个周期，在电气控制上实现了在较短的时间内完成常用电源和备用电源的负载供电转换，同时本技术所述的MCU中央处理器不需要增加其它外置电路，可以方便地实现频率自适应功能。【附图说明】图1为本技术原理方框图；图2为图1 MCU中央处理器线路原理图；图3为图1 AC/DC变换单元线路原理图；图4为图1信号采集及处理单元的电压采集线路原理图；图5为图1信号采集及处理单元的信号处理线路原理体；图6为图1信号采集及处理单元的电压信号输出原理框图；图7为图1信号采集及处理单元的频率信号输出原理框图；图8为图1转换控制单元备用电源的线路原理图。【具体实施方式】结合图1?图8，通过具体实施例，对本技术作进一步说明。一种双电源智能控制器，如图1、图2所示，包括MCU中央处理器，与MCU中央处理器相连的常用电源和备用电源的信号采集及处理单元、AC/DC变换单元、转换控制单元、按键输入单元、LED显示单元、通讯模块单元、消防联动控制单元和UG启动控制单元，所述的MCU中央处理器选用freescale的K30DX64VLH732位Cotex_m4处理器。进一步设置，所述AC/DC变换单元如图3所示，通过NA、NB从常用电源端取得U ^线电压经压敏电阻RV2浪涌电压抑制，由变压器T3降压输出，经压敏电阻RV5浪涌电压抑制、D3、D4半波整流、电容滤波和由U2组成的稳压电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双电源智能控制器，包括MCU中央处理器及与之相连的AC/DC变换单元、常用电源和备用电源的信号采集及处理单元、转换控制单元，其特征是：所述的MCU中央处理器选用freescale的K30DX64VLH732位Cotex‑m4处理器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张天福，
申请(专利权)人：北京明日电力电子有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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