一种智能数字式静态开关制造技术

一种智能数字式静态开关，属于低压电器技术领域。包括信号检测电路、DSP控制电路、数字触发电路、LC谐振辅助换流电路，信号检测电路连接LC谐振辅助换流电路和主用电源或备用电源，DSP控制电路连接信号检测电路和数字触发电路，数字触发电路与LC谐振辅助换流电路连接，LC谐振辅助换流电路连接主用电源或备用电源，并进行电源输出。优点：满足系统的高精度和实时性要求；专门设计了大功率的脉冲输出电路；控制形式灵活多样，可靠性高；它为晶闸管触发电路实现小型化、数字化和智能化提供了一个很好的应用平台，并且利用LC谐振辅助换流电路实现了快速无缝切换。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于低压电器
，具体涉及一种用于实现不间断电源系统切换控制的智能数字式静态开关，尤其涉及一种用于两路不间断交流独立电源系统在由主用交流电源供电切换至备用交流旁路供电的静态开关。
技术介绍
近年来，越来越多的电力公司将双电源的供电方式视为主要的服务项目，用以提升供电品质可靠度。针对敏感性负载来改善电力品质问题，静态开关成为一种非常具有吸引力的电力品质议题。静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。现有的转换型静态开关仅具有一般的转 换功能，很少能够达到双供电电源之间的“无缝”快速切换。若能实现“无缝”快速切换，则可以保障计算机系统或其他电子电力设备在停电后继续工作以给用户一定时间进行停电对应，从而使得用户不会因停电而影响工作或丢失数据。目前，晶闸管是静态开关的主功率部分，串联在电源与负载之间，实现交流电源向负载的不间断供电。半导体器件相对于机械开关，导通损耗增加，但是在使用寿命，切换时间等方面优势明显。采用半导体器件做开关，在开通和关断时不会产生火花，避免了可能会对负载产生的冲击性影响；机械开关易产生疲劳，寿命短，而半导体器件寿命可以长达十年以上；机械开关的开关速度至少要数百毫秒，半导体器件开关速度则在微秒级，线路的切换通常可以在若干毫秒内完成。而晶闸管相对其他相同功率等级的半导体器件，具有低成本、易驱动、过载能力强和高可靠性的优点，非常适合应用于静态开关这种可靠性要求高的设备。但是，晶闸管门级如果采用模拟触发电路，要想调试到比较理想的效果比较困难，且存在控制精度较低、对称度较差、受温度影响较大等缺点。鉴于上述已有技术，有必要对现有的静态开关进行改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能数字式静态开关，进行双电源的在线侦测和数学处理；主用电源或备用电源出现异常，第一时间触发数字信号，先将主用电源或备用电源换流至谐振辅助换流电路，再由谐振辅助换流电路换流至备用电源或主用电源，从而实现不间断的电源系统切换控制。本技术的目的是这样来实现的，一种智能数字式静态开关，包括信号检测电路、DSP控制电路、数字触发电路、LC谐振辅助换流电路，信号检测电路连接LC谐振辅助换流电路和主用电源或备用电源，DSP控制电路连接信号检测电路和数字触发电路，数字触发电路与LC谐振辅助换流电路连接，LC谐振辅助换流电路连接主用电源或备用电源，并进行电源输出。在本技术的一个具体的实施例中，智能数字式静态开关还包括状态报警电路和RS232通信电路，所述状态报警电路与数字触发电路连接，所述RS232通信电路与DSP控制电路连接。在本技术的另一个具体的实施例中，所述的信号检测电路包括传感器检测电路和检测信号处理电路，所述传感器检测电路与LC谐振辅助换流电路和主用电源或备用电源连接，所述检测信号处理电路与传感器检测电路和DSP控制电路连接。在本技术的又一个具体的实施例中，所述的传感器检测电路包括电压传感器U9、电流传感器U26、电阻R4 R6和电容C1、C2、C198、C199，电阻R4的一端和电流传感器U26的I脚接主用电源或备用电源的A相线，电阻R4的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的 另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电压传感器U9的I脚，电压传感器U9的3脚和电流传感器U26的3脚分别接入各自的检测信号处理电路的输入端，电流传感器U26的2脚接入LC谐振辅助换流电路4中的601端，电压传感器U9的4脚、电容C2的一端、电流传感器U26的4脚和电容C199的一端共同接直流电源+15V，电压传感器U9的5脚、电容Cl的一端、电流传感器U26的5脚和电容C198的一端共同接直流电源-15V，电容Cl的另一端、电容C2的另一端、电压传感器U9的2脚、电容C198的另一端和电容C199的另一端共同接地。在本技术的再一个具体的实施例中，所述的检测信号处理电路包括电阻R26 R28、R37 R40、R45 R48，变阻器 W2、W3、电容 C12、C13、C25、C26、C28、稳压二极管D6、D7、运算放大器U1A、U1B、U1C和稳压芯片U15，电阻R26的一端接电容C12的一端、稳压二极管D6的负极和电阻R27的一端，并作为检测信号处理电路的输入端，稳压二极管D6的正极接稳压二极管D7的正极，电阻R27的另一端接运算放大器UlC的10脚，运算放大器UlC的9脚接8脚和电阻R28的一端，电阻R28的另一端接电容C13的一端和变阻器W3的I脚，变阻器W3的2脚、变阻器W3的3脚接电阻R46的一端、运算放大器UlB的6脚和电阻R48的一端，电阻R46的另一端接电容C26的负极、电容C25的一端、电阻R39的一端和运算放大器UlA的I脚，电阻R39的另一端接电阻R38的一端和运算放大器UlA的2脚，电阻R38的另一端接电阻R40的一端、变阻器W2的3脚和2脚，运算放大器UlA的3脚接电阻R37的一端，运算放大器UlB的5脚接电阻R45的一端，电阻R48的另一端接运算放大器UlB的7脚和电阻R47的一端，并成为检测信号处理电路的输出端306端连接至DSP控制电路2的DSP芯片U13的170脚，电阻R47的另一端接电容C28的一端和稳压芯片U15的2脚，运算放大器UlA的4脚接直流电源+15V，运算放大器UlA的11脚接直流电源-15V，稳压芯片U15的I、16脚接直流电源+3. 3V，变阻器W2的I脚接基准电压2. 5V，电阻R26的另一端、电容C12的另一端、稳压二极管D7的负极、电容C13的另一端、电阻R40的另一端、电阻R37的另一端、电容C25的另一端、电容C26的正极、电阻R45的另一端、电容C28的另一端和稳压芯片U15的8、9脚共同接地。 在本技术的还有一个具体的实施例中，所述的数字触发电路包括双电源转换器 U11、电阻 R69 R72、R77 R79、R145、R146、R236、电容 C35、C36、C48、光耦 01、变压器TC、二极管D13、D14、D16、D17、稳压二极管D15、发光二极管LED7、晶体管Vl和排阻R75、R76，排阻R75的2脚接光耦01的3脚和双电源转换器Ull的2脚，光耦01的2脚接电阻R77的一端，光耦Ol的6脚接电阻R78的一端，电阻R78的另一端接电阻R79的一端、二极管D17的负极和晶体管Vl的栅极，晶体管Vl的漏极接稳压二极管D15的负极和变压器TC的I脚，稳压二极管D15的正极接二极管D14的正极，二极管D14的负极接电容C48的一端、电阻R145的一端和变压器TC的2脚，变压器TC的3脚接二极管D13的正极，二极管D13的负极接二极管D16的负极、发光二极管LED7的正极和电阻R146的一端，电阻R146的另一端作为电路的一输出端424端并接LC谐振辅助换流电路4的605端，变压器TC的4脚接二极管D16的正极和电阻R236的一端，作为电路的另一输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能数字式静态开关，其特征在于包括信号检测电路(1)、DSP控制电路(2)、数字触发电路(3)、LC谐振辅助换流电路(4)，信号检测电路（1）连接LC谐振辅助换流电路(4)和主用电源或备用电源，DSP控制电路（2）连接信号检测电路（1）和数字触发电路（3），数字触发电路（3）与LC谐振辅助换流电路（4）连接，LC谐振辅助换流电路（4）连接主用电源或备用电源，并进行电源输出。

【技术特征摘要】
1.一种智能数字式静态开关，其特征在于包括信号检测电路⑴、DSP控制电路⑵、数字触发电路(3)、LC谐振辅助换流电路(4)，信号检测电路(I)连接LC谐振辅助换流电路(4)和主用电源或备用电源，DSP控制电路(2 )连接信号检测电路(I)和数字触发电路(3 )，数字触发电路(3 )与LC谐振辅助换流电路(4 )连接，LC谐振辅助换流电路(4 )连接主用电源或备用电源，并进行电源输出。2.根据权利要求I所述的一种智能数字式静态开关，其特征在于还包括状态报警电路(5 )和RS232通信电路(6 )，所述状态报警电路(5 )与数字触发电路(3 )连接，所述RS232通信电路(6)与DSP控制电路(2)连接。3.根据权利要求I所述的一种智能数字式静态开关，其特征在于所述的信号检测电路(I)包括传感器检测电路和检测信号处理电路，所述传感器检测电路与LC谐振辅助换流电路(4)和主用电源或备用电源连接，所述检测信号处理电路与传感器检测电路和DSP控制电路⑵连接。4.根据权利要求I所述的一种智能数字式静态开关，其特征在于所述的传感器检测电路包括电压传感器U9、电流传感器U26、电阻R4 R6和电容C1、C2、C198、C199，电阻R4的一端和电流传感器U26的I脚接主用电源或备用电源的A相线，电阻R4的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电压传感器U9的I脚，电压传感器U9的3脚和电流传感器U26的3脚分别接入各自的检测信号处理电路的输入端，电流传感器U26的2脚接入LC谐振辅助换流电路⑷中的601端，电压传感器U9的4脚、电容C2的一端、电流传感器U26的4脚和电容C199的一端共同接直流电源+15V，电压传感器U9的5脚、电容Cl的一端、电流传感器U26的5脚和电容C198的一端共同接直流电源-15V，电容Cl的另一端、电容C2的另一端、电压传感器U9的2脚、电容C198的另一端和电容C199的另一端共同接地。5.根据权利要求I所述的一种智能数字式静态开关，其特征在于所述的检测信号处理电路包括电阻 R26 R28、R37 R40、R45 R48，变阻器 W2、W3、电容 C12、C13、C25、C26、C28、稳压二极管06、07、运算放大器仍八、仍8、仍(和稳压芯片U15，电阻R26的一端接电容C12的一端、稳压二极管D6的负极和电阻R27的一端,并作为检测信号处理电路的输入端，稳压二极管D6的正极接稳压二极管D7的正极，电阻R27的另一端接运算放大器UlC的10脚,运算放大器UlC的9脚接8脚和电阻R28的一端，电阻R28的另一端接电容C13的一端和变阻器W3的I脚，变阻器W3的2脚、变阻器W3的3脚接电阻R46的一端、运算放大器UlB的6脚和电阻R48的一端，电阻R46的另一端接电容C26的负极、电容C25的一端、电阻R39的一端和运算放大器UlA的I脚，电阻R39的另一端接电阻R38的一端和运算放大器UlA的2脚，电阻R38的另一端接电阻R40的一端、变阻器W2的3脚和2脚，运算放大器UlA的3脚接电阻R37的一端，运算放大器UlB的5脚接电阻R45的一端，电阻R48的另一端接运算放大器UlB的7脚和电阻R47的一端，并成为检测信号处理电路的输出端306端连接至DSP控制电路⑵的DSP芯片U13的170脚，电阻R47的另一端接电容C28的一端和稳压芯片U15的2脚，运算放大器UlA的4脚接直流电源+15V，运算放大器UlA的11脚接直流电源-15V，稳压芯片U15的I、16脚接直流电源+3. 3V，变阻器W2的I脚接基准电压.2.5V,电阻R26的另一端、电容C12的另一端、稳压二极管D7的负极、电容C13的另一端、电阻R40的另一端、电阻R37的另一端、电容C25的另一端、电容C26的正极、电阻R45的另一端、电容C28的另一端和稳压芯片U15的8、9脚共同接地。6.根据权利要求I所述的一种智能数字式静态开关，其特征在于所述的数字触发电路(3)包括双电源 转换器 U11、电阻 R69 R72、R77 R79、R145、R146、R236、电容 C35、C36、C48、光耦01、变压器TC、二极管D13、D14、D16、D17、稳压二极管D15、发光二极管LED7、晶体管Vl和排阻R75、R76，排阻R75的2脚接光耦01的3脚和双电源转换器Ull的2脚，光耦01的2脚接电阻R77的一端，光耦01的6脚接电阻R78的一端，电阻R78的另一端接电阻R79的一端、二极管D17的负极和晶体管Vl的栅极，晶体管Vl的漏极接稳压二极管D15的负极和变压器TC的I脚，稳压二极管D15的正极接二极管D14的正极，二极管D14的负极接电容C48的一端、电阻R145的一端和变压器TC的2脚，变压器TC的3脚接二极管D13的正极，二极管D13的负极接二极管D16的负极、发光二极管LED7的正极和电阻R146的一端，电阻R146的另一端作为电路的一输出端424端并接LC谐振辅助换流电路(4)的605端，变压器TC的4脚接二极管D16的正极和电阻R236的一端，作为电路的另一输出端425端并连接至LC谐振辅助换流电路(4)的606端，电阻R236的另一端连接发光二极管LED7的负极，排阻R75的3、4、5、6、7、8、9脚分别连接双电源转换器Ull的3、5、6、8、9、11、12脚，双电源转换器Ull的13、14、16、17、19、20脚分别接排阻R76的2、3、4、5、6、7脚，双电源转换器Ull的24脚接电阻R72的一端，双电源转换器Ull的25脚接电阻R70的一端，双电源转换器 Ull 的 47、46、44、43、41、40、38、37、36、35、33、32、30、29、27、26 脚分别接 DSP 控制电路(2)中的 DSP 芯片 U13 的 92、93、94、95、98、101、102、104、106、107、109、116、117、122、123、124脚，双电源转换器Ull的I脚接电阻R71的一端，双电源转换器Ull的48脚接电阻R69的一端，电容C48的另一端和电阻R145的另一端共同接直流电源+24V，光耦01的8脚接直流电源+15V，电阻R77的另一端、双电源转换器Ull的31、42脚和电容C35的一端、排阻R75的I脚和排阻R76的I脚共同接直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚瑞良，刘正海，沈孟良，杨建东，包雪东，
申请(专利权)人：常熟瑞特电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：