一种交流电随机切换方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种交流电随机切换方法及系统，该系统包括：电压检测电路；电流检测电路；第一开关电路，用于导通或关断主用电源；第二开关电路，用于导通或关断备用电源；控制电路，控制第一开关电路和第二开关电路的导通或关闭，并向ＰＷＭ发送脉冲信号；ＰＷＭ，用于根据控制电路发送的脉冲信号，调制输出的占空比；ＡＰＦＣ电路，用于接收ＰＷＭ输出的占空比，以控制输出的电流，从而实现输出电流的线性纠正，保证ＡＰＦＣ电路输出电压和电流相位的同步。通过采用随机切换，能自动识别电源状态，适应各种环境的电源，切换时间大大缩短且固定。通过对ＡＰＦＣ进行控制，使电流线性纠正达到交流电的随机切换，解决随机切换带来的尖峰干扰。同时进行功率补偿，实现电路功率的最小损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源切换方法及系统，更具体地说，涉及一种交流电随机切换方法及系统。
技术介绍
现有交流切换电路采用的是电压过零切换技术，存在切换间隔时间长的缺点，艮卩当检测到主电AC断电时，逻辑控制器给出一个控制信号给固态过零开关，只有当备用电过零点时才实现切换，不产生瞬态尖峰干扰，切换时间取决于主电与备用电的相位差。现有交流过零切换电路，其切换必须等待到电压过零时才能实现切换，存在切换时间不确定(取决于主电与备电的相位差)，切换时间过长(约25ms)，从而使得电路损耗加大；同时，切换时间过程还会带来电源的高频干扰，这样对电源要求高的高速集中电路的供电将会带来严重的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的在主备电源随机切换后将出现浪涌电流，以及瞬态尖峰干扰的缺陷，提供一种交流电随机切换方法及系统，以縮短电源切换时间，降低电路损耗、纠正电流(防止浪涌电流的出现)，以及抑制切换过程中电源的高频干扰。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种交流电随机切换方法，包括以下步骤51、 在主用电源供电时，检测该主用电源的实际输入电压值V1和实际输入电流值II;52、 如果实际输入电压值VI与其相应的额定电压值的差 绝对值超过一预定比例，和/或实际输入电流值II与其相应的额定电流值的差的绝对值超过一预定比例(即，大于50%)时，关断工作电源，导通备用电源；53、 根据实际输入电压值Vl和实际输入电流值Il,计算切换后初始电流值I2;54、 根据初始电流值I2，向P丽发出不同的脉冲信号，调制其占空比的输出，以控制APFC电路输出的电流值与初始电流值12的差的绝对值在一预定范围内，从而实现输出电流的线性纠正；55、 根据一预定时间，调整APFC电路的输出电流，使实际输出电流值与其相应的额定输出电流值的差的绝对值在一预定值范围内，从而保证APFC电路输出电压和电流相位的同步；在该步骤中，如果预定时间短的话，APFC电路的输出电流的变化斜率就较大，如果预定时间长的话，APFC电路的输出电流的变化斜率就较小，即实际输出电流通过较为平缓的方式调整到与额定输出电流相一致。56、 结束。在该技术方案中，主用电源和备用电源具有相同的电压等级和电网频率，其中，电网频率可以是50HZ或60HZ,电压等级可以是220V、 230V、 240V、120V、 110V或115V。在本专利技术所述的交流电随机切换方法中，所述步骤S2包括以下步骤521、 如果实际输入电压值VI与其相应的额定电压值的差的绝对值超过一预定比例，和/或实际输入电流值II与其相应的额定电流值的差的绝对值超过一预定比例时，根据采样频率f，计算延迟比较数n;522、 根据延迟比较数n,检测主用电源的n个输入电压和电流值；523、 如果检测到的n个输入电压值分别与其相应的额定电压值的差的绝对值都超过一预定比例，和/或检测到的n个电流值分别与其相应的额定电流值的差的绝对值都超过一预定比例时，进入步骤S24，否则，进入步骤S6;524、 关断工作电源，导通备用电源。在本专利技术所述的交流电随机切换方法中，采样频率f的范围是4khz到100khz;延迟比较数n的计算公式为n=f0/2，其中fO为釆样频率f的数5值。在本专利技术所述的交流电随机切换方法中，初始电流值12的计算公式为12二V1+I1/V,其中V为备用电源额定电压的最大值。根据本专利技术的另一方面，提供一种交流电随机切换系统，包括电压检测电路，用于检测电源的输入电压；电流检测电路，用于检测电源的输入电流；第一开关电路，用于导通或关断主用电源；第二开关电路，用于导通或关断备用电源；控制电路，用于采集和处理由电压检测电路和电流检测电路发送的电压和电流信号，控制第一开关电路和第二开关电路的导通或关闭，并向P丽发送脉冲信号；P丽，用于根据控制电路发送的脉冲信号，调制输出的占空比；APFC电路，用于接收P丽输出的占空比，以控制输出的电流，从而实现输出电流的线性纠正，保证APFC电路输出电压和电流相位的同步。在本专利技术所述的交流电随机切换系统中，第一开关电路和第二开关电路是固态继电器。优选的，固态继电器是固态随机开关。实施本专利技术的交流电随机切换方法及系统，具有以下有益效果采用电压及电流检测，抑制电源高频干扰，电源状态自动识别，高速信号处理，随机实现切换，自动适应环境电源，同时通过对APFC的控制来抑制随机切换带来的尖峰干扰，防治浪涌电流的出现，并降低功率损耗，使得交流切换时间小于lms，真正达到高精度的交流切换。通过采用随机切换，能自动识别电源状态，适应各种环境的电源，切换时间大大縮短且固定。通过对APFC进行控制，使电流线性纠正达到交流电的随机切换，解决随机切换带来的尖峰干扰。同时进行功率补偿，实现电路功率的最小损耗。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术交流电随机切换系统一实施例的逻辑框图；图2是图1所示的控制电路掉电判断示意图；图3是图1所示的控制电路计算初始电流值的示意图；图4是图1所示的主备电源切换示意图。具体实施例方式本专利技术的交流电随机切换方法，包括以下步骤Sl、在主用电源供电时，检测该主用电源的实际输入电压值V1和实际输入电流值I1; S2、如果实际输入电压值VI与其相应的额定电压值的差的绝对值超过一预定比例(即大于50%)，和/或实际输入电流值II与其相应的额定电流值的差的绝对值超过一预定比例(即大于50%)时，关断工作电源，导通备用电源；S3、根据实际输入电压值VI和实际输入电流值II,计算切换后初始电流值12,其中，初始电流值12的计算公式为I2=V1*I1/V，其中V为备用电源额定电压的最大值。S4、根据初始电流值I2，向P麵发出不同的脉冲信号，调制其占空比的输出，以控制APFC电路输出的电流值与初始电流值12的差的绝对值在一预定范围(5%)内，从而实现输出电流的线性纠正；S5、根据一预定时间(0. 1 10ms)，调整APFC电路的输出电流，使实际输出电流值与其相应的额定输出电流值的差的绝对值在一预定值范围内，从而保证APFC电路输出电压和电流相位的同步；在该步骤中，如果预定时间短的话，APFC电路的输出电流的变化斜率就较大，如果预定时间长的话，APFC电路的输出电流的变化斜率就较小，即实际输出电流通过较为平缓的方式调整到与额定输出电流相一致。S6、结束。在该技术方案中，主用电源和备用电源具有相同的电压等级和电网频率，其中，电网频率可以是50HZ或60HZ,电压等级可以是220V、 230V、 240V、 120V、110V或115V。在主用电源恢复正常后，若要将备用电源切换到主用电源，其切换方法，与上述主用电源切换到备用电源的方法相一致。在实施中，步骤S2包括以下步骤S21、如果实际输入电压值V1与其相应的额定电压值的差的绝对值超过一预定比例，和/或实际输入电流值II与其相应的额定电流值的差的绝对值超过一预定比例时，根据采样频率f，计算延迟比较数n,其中，采样频率f的范围是4khz到100khz;延迟比较数n的计算公式为n=f。/2,其中f。为采样频率f的数值；S22、根据延迟比较数n，检测主用电源的n个输入电压和电流值；S23、如果检测到的n个输入电压值分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电随机切换方法，其特征在于，包括以下步骤：　Ｓ１、在主用电源供电时，检测该主用电源的实际输入电压值Ｖ１和实际输入电流值Ｉ１；　Ｓ２、如果实际输入电压值Ｖ１与其相应的额定电压值的差的绝对值超过一预定比例，和／或实际输入电流 值Ｉ１与其相应的额定电流值的差的绝对值超过一预定比例时，关断工作电源，导通备用电源；　Ｓ３、根据实际输入电压值Ｖ１和实际输入电流值Ｉ１，计算切换后初始电流值Ｉ２；　Ｓ４、根据初始电流值Ｉ２，向ＰＷＭ发出不同的脉冲信号，调制其占空 比的输出，以控制ＡＰＦＣ电路输出的电流值与初始电流值Ｉ２的差的绝对值在一预定范围内；　Ｓ５、根据一预定时间，调整ＡＰＦＣ电路的输出电流，使实际输出电流值与其相应的额定输出电流值的差的绝对值在一预定值范围内，从而保证ＡＰＦＣ电路输出电压 和电流相位的同步；　Ｓ６、结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，郑平，张玉平，
申请(专利权)人：深圳市海洋王照明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]