專利名稱：逆變電源旁路切換監控裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源監控裝置，具體地說是一種逆變電源旁路切換監控裝置。
背景技術：
我們知道，目前隨著社會的發展，越來越多的場合要求使用逆變電源，如電力、通信、金融等系統，用于保護一些重要設備供電的連續性，避免因失電而造成的數據丟失、網絡癱瘓、保護設備失控等故障。目前在處理逆變輸出與電網旁路時大多采用接觸器和可控硅進行切換。采用接觸器的切換時間較長，一般在10～100mS，這容易引起電腦死機、設備誤操作等故障，只能應用在對切換時間不嚴格要求的場合。采用可控硅能有效控制切換時間，但卻經常出現因控制不當而毀壞器件的現象。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種結構合理，切換快睫，器件安全性能高，使用范圍廣的逆變電源旁路切換監控裝置。
本發明解決上述技術問題采用的技術方案是一種逆變電源旁路切換監控裝置，其包括有交流電壓互感器、電網電壓及相位檢測單元、逆變電壓檢測單元、交流電流變送器、負載電流檢測單元、隔離驅動電路、主切換器件、晶振及復位電路、電壓基準電路，其特征是電網電壓經交流電壓互感器SU1轉換后進電網電壓及相位檢測單元，然后接單片機(MC68HC908MR16)的兩個輸入腳PTB0、PTE5；逆變電壓經交流電壓互感器SU2轉換后進逆變電壓檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB2；負載電流經交流電流變送器SA1轉換后進負載電流檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB3；單片機的輸出腳PTC0、PTC6經隔離驅動電路后接主切換器件快速可控硅G1～G4的控制端。
本發明以數字測控為基礎，以高速單片機為實現前提，通過對電網及逆變電壓的檢測，尤其增加了對負載電流及電網相位的檢測，進行智能判斷和控制，優化了硬件的控制方式，對照現有技術，其在保證器件安全的前提下，盡可能的縮短了切換時間，從電網切向逆變時最大延時為3mS，從逆變切向電網時實現了“零延時”。本發明切換時間快睫，器件安全性能高，使用范圍廣。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的組成框圖。
圖2是本發明實施例電路連接示意圖。
具體實施例方式
從圖1中可以看出，一種逆變電源旁路切換監控裝置，其包括有交流電壓互感器、電網電壓及相位檢測單元、逆變電壓檢測單元、交流電流變送器、負載電流檢測單元、隔離驅動電路、主切換器件、晶振及復位電路、電壓基準電路，電網電壓經交流電壓互感器轉換后進電網電壓及相位檢測單元，然后接單片機的兩個輸入腳；逆變電壓經交流電壓互感器轉換后進逆變電壓檢測單元，然后接單片機的輸入腳；負載電流經交流電流變送器轉換后進負載電流檢測單元，然后接單片機的輸入腳；單片機的輸出腳經隔離驅動電路后接主切換器件快速可控硅G1～G4的控制端。本發明還設有通訊接口和告警輸出干接點，以進行通訊和報警。上述交流電壓互感器SU1、SU2，交流電流變送器SA1的組成結構屬現有技術，此不詳述。
圖2是本發明實施例電路連接示意圖。從圖2中可以看出，電網電壓經交流電壓互感器SU1轉換后進電網電壓及相位檢測單元，然后接單片機(MC68HC908MR16)的兩個輸入腳PTB0、PTE5。電網電壓及相位檢測單元中R42、C41抑制干擾，U8A用作跟隨器，U8B用作加法器，將信號幅值轉換為0～5V范圍內，然后接單片機第7腳，D41起限幅作用；U9A用作具有回差的電壓比較器，起簽相作用，其輸出接U10A施密特反相器的1腳，U10A第2腳接單片機第41腳。
逆變電壓經交流電壓互感器SU2轉換后進逆變電壓檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB2；逆變電壓檢測單元中R52、C51抑制干擾，U7A用作跟隨器，U7B用作加法器，將信號幅值轉換為0～5V范圍內，然后接單片機第9腳，D51起限幅作用。
負載電流經交流電流變送器SA1轉換后進負載電流檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB3；負載電流檢測單元中R32、C31抑制干擾，U6A用作跟隨器，U6B用作加法器，將信號幅值轉換為0～5V范圍內，然后接單片機第10腳，D31起限幅作用。
單片機的輸出腳PTC0、PTC6經隔離驅動電路后接主切換器件快速可控硅G1～G4的控制端。隔離驅動電路中單片機的15、23腳經電阻R63～R67與光耦ISO4、ISO5組成的光電隔離電路，接U11的1、6腳，或非門U11A與U11B接成互鎖電路，U11的輸出腳3、4分別接與門U12的1、5腳；R61、R62、D61、C61、C62與U3構成振蕩電路，振蕩脈沖接U12的2、6腳，分別受U12的1、5腳控制。R68～R613、D62～D66、C63、C64與Q2產生一對隔離控制電源分別接可控硅G1、G2的控制輸入端，R614～R619、D67～D71、C65、C66與Q3產生另一對隔離控制電源分別接可控硅G3、G4的控制輸入端。主切換器件采用兩個可控硅反并，不用雙向可控硅，避免換相能力差，觸發方式采用脈沖群。
晶振及復位電路中電容C11、C12與晶振X1組成諧振回路，R13作為反饋電阻，U2的第7腳經R11接+5V電源后與單片機的49腳相連，U2具有上電復位及看門狗的功能。
電壓基準電路中U4的6、8腳接地，第1腳經R71接+12V后產生+2.5V基準，U13A為反相器，產生-2.5V基準，R74、R75、R76、C72、U13B構成兩倍反相放大器，產生+5V基準，接單片機第16、18腳。
本逆變電源旁路切換監控裝置還設有通訊接口和告警輸出干接點。通訊接口中電阻R21～R26與光耦ISO1～ISO3構成隔離電路，單片機的47腳隔離后接U5的4腳，單片機的46腳隔離后接U5的1腳，單片機的6腳隔離后接U5的2、3腳，R27為消除傳輸反射的匹配電阻，U5實現RS485通訊接口。告警輸出干接點由R81、D81、Q1、J1組成，當裝置故障時輸出告警信號。
權利要求
1.一種逆變電源旁路切換監控裝置，其包括有交流電壓互感器、電網電壓及相位檢測單元、逆變電壓檢測單元、交流電流變送器、負載電流檢測單元、隔離驅動電路、主切換器件、晶振及復位電路、電壓基準電路，其特征是電網電壓經交流電壓互感器SU1轉換后進電網電壓及相位檢測單元，然后接單片機(MC68HC908MR16)的兩個輸入腳PTB0、PTE5；逆變電壓經交流電壓互感器SU2轉換后進逆變電壓檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB2；負載電流經交流電流變送器SA1轉換后進負載電流檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB3；單片機的輸出腳PTC0、PTC6經隔離驅動電路后接主切換器件快速可控硅G1～G4的控制端。
2.根據權利要求1所述的逆變電源旁路切換監控裝置，其特征是還設有通訊接口和告警輸出干接點。
全文摘要
本發明涉及一種逆變電源旁路切換監控裝置，其包括有交流電壓互感器、電網電壓及相位檢測單元、逆變電壓檢測單元、交流電流變送器、負載電流檢測單元、隔離驅動電路、主切換器件、晶振及復位電路、電壓基準電路，電網電壓經交流電壓互感器轉換后進電網電壓及相位檢測單元，然后接單片機的兩個輸入腳；逆變電壓經交流電壓互感器轉換后進逆變電壓檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB2；負載電流經交流電流變送器轉換后進負載電流檢測單元，然后接單片機的輸入腳PTB3；單片機的輸出腳經隔離驅動電路后接主切換器件快速可控硅的控制端。本發明結構合理，切換快睫，器件安全性能高，使用范圍廣。
文檔編號H02J9/06GK1567675SQ0313871
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月25日 優先權日2003年6月25日
發明者王兆海, 鄭前進 申請人:文登市有利成套電源設備有限公司