一种单相交流冗余电源制造技术

本实用新型专利技术属于冗余电源技术领域，具体地说是一种单相交流冗余电源。该实用新型专利技术的冗余电源包括常用电源、整流桥电路和DC‑DC模块，还包括备用电源、继电器电路和续流补偿电路，所述常用电源、备用电源分别连接到继电器电路上，整流桥电路与继电器电路相连，续流补偿电路分别与整流桥电路、DC‑DC模块相连；继电器电路包括一组常开触点、一组常闭触点、一组控制触点和一组开关触点，常用电源分别与一组常开触点、一组控制触点相连，备用电源与一组常闭触点相连，一组开关触点用于连接负载。本实用新型专利技术的冗余电源设计合理，能简单而可靠的实现双电源间的快速切换，并能通过后端补偿电路来延长电源保持时间，具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冗余电源
，具体提供一种单相交流冗余电源。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，现在社会生产制造领域越来越多采用自动化控制技术，设备通过预设定的程序完成生产制造过程。设备在运行过程中，如果突然断电，则设定程序不能继续执行，造成设备不能继续运行。如果通电后不能继续执行程序，前序的生产过程会强制终止，使生产过程出现问题，给企业带来一定的损失。更有甚者突然断电会造成大功率运行设备的损坏，给生产商带来更大的损失。所以在生产过程中大多要使用冗余电源，以防主电源出现故障突然断电给设备造成的损坏。现有技术下使用较多的冗余电源是直流低压冗余电源，但是直流低压冗余电源存在的问题是直流电的功率低，直流低压冗余电源成本高、维护繁琐、换相电刷容易磨损需要定期更换等。而交流冗余电源相对来说具有可靠耐用、成本低、维护方便等优点。对于交流电源的冗余设计使用较多的是UPS（Uninterruptible Power Supply），即不间断电源。UPS是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。专利号为CN103746447A的专利文献，公开了一种冗余交流电源自动切换方法。在该专利技术中，采用双路UPS电源和市电三种电源冗余供电，通过交流接触器实现三路电源的切换组合，能保障即使2路UPS电源都发生故障也不会造成系统失电事故的方式。但是该专利技术中使用在线式UPS电源实现冗余供电，UPS包含AC/DC模块、蓄电池、DC/AC逆变模块等，设计复杂，体积庞大，且价格一般偏高，会增加企业的使用成本；同时，如果该在线式UPS电源和市电电源都发生故障时，仍然不能延迟给设备供电的时间，同样会造成使用设备突然断电，造成设备的运行瘫痪，给企业带来不可估量的损失。
技术实现思路
为了解决以上存在的问题，本技术提供一种设计合理，能简单而可靠的实现双电源间的快速切换，并通过后端补偿来延长电源保持时间的一种单相交流冗余电源。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种单相交流冗余电源，包括常用电源、整流桥电路和DC-DC模块，还包括备用电源、继电器电路和续流补偿电路，所述常用电源、备用电源分别连接到继电器电路上，整流桥电路与继电器电路相连，续流补偿电路分别与整流桥电路、DC-DC模块相连；其中，所述继电器电路包括一组常开触点、一组常闭触点、一组控制触点和一组开关触点，常用电源分别与一组常开触点、一组控制触点相连，备用电源与一组常闭触点相连，一组开关触点用于连接负载。所述继电器电路还包括一路控制信号，常用电源通电后，控制信号有输入，进而控制常开触点闭合的断开。常用电源与继电器电路的控制触点相连，当常用电源通电后，控制触点有电，控制信号有输入，继电器动作，常开触点闭合，常用电源接入负载正常工作。当常用电源出现故障断掉后，控制触点没有电，控制信号没有输入，常开触点断开，常闭触点闭合，备用电源接入负载正常工作。由常用电源或备用电源输入的均是交流电，经过继电器电路后，交流电通过整流桥电路变成直流电，直流电流向续流补偿电路，并且续流补偿电路能够储存电能。当常用电源和备用电源都出现故障掉电时，后端负载电路的开关电源可以检测到电路电压减小，并通过控制信号控制续流补偿电路向负载放电，来延长电源的保持时间，避免电路突然断电，有效的保护用电设备。作为优选，所述续流补偿电路包括储能电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、MOS管Q1和MOS管Q2；MOS管Q2的源极接整流桥电路，MOS管Q2的栅极用于连接负载电路，MOS管Q2的漏极通过电阻R2与MOS管Q1的栅极相连接，MOS管Q1的漏极通过储能电容C1接整流桥电路，MOS管Q1的源极与电阻R3接整流桥电路，电容C2串接在整流桥电路上，二极管D1串接在整流桥电路与MOS管Q1的栅极之间，电阻R1串接在MOS管Q1的栅极与漏极之间。直流电流向续流补偿电路的过程中会通过二极管D1、电阻R1为储能电容C1充电，将电能储存在续流补偿电路中。当电容C2两端的电压低于储能电容C1两端的电压时，二极管D1截止，且MOS管Q1也处于截止状态，可以保持储能电容C1两端的电压大于电容C2两端的电压。当常用电源和备用电源都出现故障掉电时，后端负载电路的开关电源可以检测到电路电压减小，并通过控制信号控制储能电容C1向负载放电，来延长电源的保持时间，避免电路突然断电，有效的保护用电设备。作为优选，所述继电器电路的继电器为带有灭弧装置的继电器，可以综合考虑到切换时间和负载功率，提高电源的适用性。与现有技术相比，本技术的单相交流冗余电源具有以下突出的有益效果：（一）所述冗余电源设计有常用电源、备用电源及高功率继电器电路，高功率继电器电路设置有常开触点、常闭触点、控制触点和控制信号，常用电源与常开触点、控制触点相连，备用电源与常闭触点相连，当常用电源出现故障时，通过控制信号能快速的切换到备用电源作为供电电源，实现双冗余电源间的快速切换，保证供电电源能持续不断的为用电设备供电；（二）在DC-DC模块前设计续流补偿电路，续流补偿电路中包括一个储能电容C1，在常用电源或备用电源充电过程中，能对储能电容C1进行充电，储存电能，当常用电源和备用电源都出现故障时，储能电容C1会继续向用电设备放电，使电源保持时间增加将近一倍，有效的避免突然断电对用电设备造成的损坏；（三）当常用电源和备用电源都出现故障掉电时，后端负载电路的开关电源可以检测到电路电压减小，并通过控制信号控制储能电容C1向电路放电，并可以对储能电容C1的放电过程进行控制，防止储能电容C1启动瞬间电流浪涌过大，使通过负载的瞬间电流过大，烧坏用电设备，增强了该冗余电源的适用性。附图说明图1是本技术所述单相交流冗余电源的结构示意图；图2是图1所示单相交流冗余电源的继电器电路的原理图；图3是图1所示单相交流冗余电源的续流补偿电路的原理图。具体实施方式下面将结合附图和实施例，对本技术的一种单相交流冗余电源作进一步详细说明。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。实施例如图1、图2和图3所示，本技术的单相交流冗余电源主要由常用电源、备用电源、继电器电路、整流桥电路、续流补偿电路和DC-DC模块构成。继电器电路包括常开触点1、2，常闭触点3、4，控制触点5、6，开关触点7、8和一组控制信号。常用电源与常开触点1、2及控制触点5、6相连，备用电源与常闭触点3、4相连，开关触点7、8连接负载。控制信号控制常开触点1、2的闭合的断开。整流桥电路与继电器电路相连。续流补偿电路包括储能电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、MOS管Q1和MOS管Q2。其中，MOS管Q2的源极（S）接整流桥电路，MOS管Q2的栅极（G）用于连接负载电路，MOS管Q2的漏极（D）通过电阻R2与MOS管Q1的栅极（G）相连接，MOS管Q1的漏极（D）通过储能电容C1接整流桥电路，MOS管Q1的源极（S）与电阻R3接整流桥电路，电容C2串接在整流桥上，二极管D1串接在整流桥电路与MOS管Q1的栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相交流冗余电源，包括常用电源、整流桥电路和DC‑DC模块，其特征在于：还包括备用电源、继电器电路和续流补偿电路，所述常用电源、备用电源分别连接到继电器电路上，整流桥电路与继电器电路相连，续流补偿电路分别与整流桥电路、DC‑DC模块相连；其中，所述继电器电路包括一组常开触点、一组常闭触点、一组控制触点和一组开关触点，常用电源分别与一组常开触点、一组控制触点相连，备用电源与一组常闭触点相连，一组开关触点用于连接负载；所述续流补偿电路包括储能电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、MOS管Q1和MOS管Q2；MOS管Q2的源极接整流桥电路，MOS管Q2的栅极用于连接负载电路，MOS管Q2的漏极通过电阻R2与MOS管Q1的栅极相连接，MOS管Q1的漏极通过储能电容C1接整流桥电路，MOS管Q1的源极与电阻R3接整流桥电路，电容C2串接在整流桥电路上，二极管D1串接在整流桥电路与MOS管Q1的栅极之间，电阻R1串接在MOS管Q1的栅极与漏极之间。

【技术特征摘要】
1.一种单相交流冗余电源，包括常用电源、整流桥电路和DC-DC模块，其特征在于：还包括备用电源、继电器电路和续流补偿电路，所述常用电源、备用电源分别连接到继电器电路上，整流桥电路与继电器电路相连，续流补偿电路分别与整流桥电路、DC-DC模块相连；其中，所述继电器电路包括一组常开触点、一组常闭触点、一组控制触点和一组开关触点，常用电源分别与一组常开触点、一组控制触点相连，备用电源与一组常闭触点相连，一组开关触点用于连接负载；所述续流补偿电路包括储能电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：付全龙，
申请(专利权)人：山东超越数控电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37