專利名稱：具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓電氣方面的自動(dòng)切換開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
市面上現(xiàn)有的自動(dòng)切換開關(guān)一般有兩種切換方式:低電流使用繼電器切換和高電流使用接觸器切換。上述兩種方式均存在切換時(shí)間過長和切換時(shí)易引起沖擊和抖動(dòng)的問題。其中，繼電器的切換穩(wěn)定時(shí)間一般在7-12毫秒，接觸器更是高達(dá)30多毫秒。這樣長的切換時(shí)間足夠引起靈敏關(guān)鍵設(shè)備的復(fù)位，而且在輸入的兩路電壓不同相位時(shí)，情況將更加
亞少

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，既能夠像現(xiàn)有的繼電器或者接觸器一樣物理切換兩路輸入電源，又有極快的反應(yīng)速度，保證關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定的電源供給。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，包括:切換電路部分，其具有兩路輸入電源開關(guān)部分，兩路所述輸入電源開關(guān)部分并聯(lián)后連接到一負(fù)載端，每一路所述輸入電源開關(guān)部分分別具有一電子開關(guān)部分，所述電子開關(guān)部分用于當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，將該路輸入電源快速斷開；續(xù)流電路部分，與所述切換電路部分并聯(lián)，用于當(dāng)一路所述輸入電源開關(guān)部分檢測到發(fā)生掉電而另一路所述輸入電源開關(guān)部分還沒有完成切換之前，對(duì)所述負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電。可選地，兩路所述輸入電源開關(guān)部分分別具有一功率開關(guān)三極管和一繼電器，所述功率開關(guān)三極管位于所述電子開關(guān)部分中；當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，一微處理器首先將相應(yīng)的輸入電源開關(guān)部分的所述功率開關(guān)三極管置成截止?fàn)顟B(tài)，并開始關(guān)閉所述繼電器，同時(shí)開始打開另一路輸入電源開關(guān)部分的繼電器?？蛇x地，在所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述繼電器沒有完全閉合之前，所述微處理器控制所述續(xù)流電路部分的一儲(chǔ)能電容通過電橋中的四個(gè)功率三極管對(duì)所述負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電?？蛇x地，經(jīng)過所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述繼電器所需要的穩(wěn)定閉合時(shí)間后，所述微處理器關(guān)閉所述電橋輸出，同時(shí)打開所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述功率開關(guān)三極管，使所述另一路輸入電源開關(guān)部分的輸入電源的電壓能夠加載到所述負(fù)載端。可選地，所述自動(dòng)切換開關(guān)裝置由所述續(xù)流電路部分向所述負(fù)載端供電的持續(xù)時(shí)間小于等于7.5毫秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的自動(dòng)切換開關(guān)裝置具有微秒級(jí)的切換時(shí)間，既能夠像現(xiàn)有的繼電器或者接觸器一樣物理切換兩路輸入電源，又有極快的反應(yīng)速度，保證關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定的電源供給。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中:圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的切換電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的續(xù)流電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置從負(fù)載端觀測到的電流波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的自動(dòng)切換開關(guān)裝置至少包括一切換電路部分和一續(xù)流電路部分。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的切換電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的續(xù)流電路部分的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該切換電路部分具有兩路輸入電源開關(guān)部分，兩路輸入電源開關(guān)部分并聯(lián)后連接到一負(fù)載端。每一路輸入電源開關(guān)部分在傳統(tǒng)ATS電路的基礎(chǔ)上分別新增一電子開關(guān)部分(見圖1中橢圓形虛線包圍的部分)，此電子開關(guān)部分用于當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，將該路輸入電源快速斷開。在本實(shí)施例中，兩路輸入電源開關(guān)部分分別具有一功率開關(guān)三極管Q4、Ql和一繼電器LS3、LS4，功率開關(guān)三極管Q4、Ql各位于電子開關(guān)部分中。如圖2所示，該續(xù)流電路部分(電容續(xù)流電路)為在傳統(tǒng)ATS電路的基礎(chǔ)上完全新增加的部分，其與上述切換電路部分并聯(lián)，用于當(dāng)一路輸入電源開關(guān)部分檢測到發(fā)生掉電而另一路輸入電源開關(guān)部分還沒有完成切換之前(即另一路的繼電器還未完全吸合前)，對(duì)負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電。上述圖1、圖2所示實(shí)施例的自動(dòng)切換開關(guān)裝置的工作原理可以說明如下:在正常情況下，自動(dòng)切換開關(guān)裝置接受兩路輸入電源Ll-Nl和L2-N2，一般默認(rèn)Ll-Nl被選中供給負(fù)載端。如果一路輸入電源Ll-Nl被檢測到發(fā)生掉電,一微處理器(未不出)首先將相應(yīng)這一路的輸入電源開關(guān)部分的功率開關(guān)三極管Q4置成截止?fàn)顟B(tài)，并開始關(guān)閉繼電器LS3，同時(shí)開始打開從另一路輸入電源L2-N2輸入的繼電器LS4。在該繼電器LS4沒有完全閉合之前，微處理器控制續(xù)流電路部分的一儲(chǔ)能電容ClO通過電橋中的四個(gè)功率三極管Q7、Q10、Q12和Q13臨時(shí)對(duì)負(fù)載端進(jìn)行供電。經(jīng)過該路輸入電源開關(guān)部分的繼電器LS4所需要的穩(wěn)定閉合時(shí)間后，微處理器關(guān)閉電橋輸出，同時(shí)打開該路輸入電源開關(guān)部分的功率開關(guān)三極管Q1，使輸入電源L2-N2的電壓能夠加載到負(fù)載端上，從而無縫的完成從Ll-Nl輸入到L2-N2輸入的切換。整個(gè)切換過程中，負(fù)載端始終帶電，因而不會(huì)有復(fù)位發(fā)生；切換完成后，Ll-Nl輸入和L2-N2輸入完全物理隔離，安全性和傳統(tǒng)的自動(dòng)切換開關(guān)ATS完全等同。圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置從負(fù)載端觀測到的電流波形圖。假設(shè)是由輸入電源Ll-Nl掉電引起的切換，可以看到，在大約A階段(5mS左右)微處理器觀測到了掉電；微處理器在檢測到掉電后，在B階段由續(xù)流電路部分向負(fù)載端供電，此過程持續(xù)大約為7.5mS ;在B階段之后，系統(tǒng)在C階段(12.5mS左右)成功的切換到了由輸入電源L2-N2供電。在整個(gè)切換過程中，電源沒有因?yàn)榈綦姸氐搅泓c(diǎn)，整個(gè)切換過程都是無縫完成的。本發(fā)明的自動(dòng)切換開關(guān)裝置具有微秒級(jí)的切換時(shí)間，既能夠像現(xiàn)有的繼電器或者接觸器一樣物理切換兩路輸入電源，又有極快的反應(yīng)速度，保證關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定的電源供給。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，包括: 切換電路部分，其具有兩路輸入電源開關(guān)部分，兩路所述輸入電源開關(guān)部分并聯(lián)后連接到一負(fù)載端，每一路所述輸入電源開關(guān)部分分別具有一電子開關(guān)部分，所述電子開關(guān)部分用于當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，將該路輸入電源快速斷開； 續(xù)流電路部分，與所述切換電路部分并聯(lián)，用于當(dāng)一路所述輸入電源開關(guān)部分檢測到發(fā)生掉電而另一路所述輸入電源開關(guān)部分還沒有完成切換之前，對(duì)所述負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，其特征在于，兩路所述輸入電源開關(guān)部分分別具有一功率開關(guān)三極管和一繼電器，所述功率開關(guān)三極管位于所述電子開關(guān)部分中；當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，一微處理器首先將相應(yīng)的輸入電源開關(guān)部分的所述功率開關(guān)三極管置成截止?fàn)顟B(tài)，并開始關(guān)閉所述繼電器，同時(shí)開始打開另一路輸入電源開關(guān)部分的繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，其特征在于，在所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述繼電器沒有完全閉合之前，所述微處理器控制所述續(xù)流電路部分的一儲(chǔ)能電容通過電橋中的四個(gè)功率三極管對(duì)所述負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，其特征在于，經(jīng)過所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述繼電器所需要的穩(wěn)定閉合時(shí)間后，所述微處理器關(guān)閉所述電橋輸出，同時(shí)打開所述另一路輸入電源開關(guān)部分的所述功率開關(guān)三極管，使所述另一路輸入電源開關(guān)部分的輸入電源的電壓能夠加載到所述負(fù)載端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，其特征在于，所述自動(dòng)切換開關(guān)裝置由所述續(xù)流電路部分向所述負(fù)載端供電的持續(xù)時(shí)間小于等于7.5毫秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有微秒級(jí)切換時(shí)間的自動(dòng)切換開關(guān)裝置，包括切換電路部分，其具有兩路輸入電源開關(guān)部分，兩路輸入電源開關(guān)部分并聯(lián)后連接到一負(fù)載端，每一路輸入電源開關(guān)部分分別具有一電子開關(guān)部分，電子開關(guān)部分用于當(dāng)一路輸入電源被檢測到發(fā)生掉電時(shí)，將該路輸入電源快速斷開；續(xù)流電路部分，與切換電路部分并聯(lián)，用于當(dāng)一路輸入電源開關(guān)部分檢測到發(fā)生掉電而另一路輸入電源開關(guān)部分還沒有完成切換之前，對(duì)負(fù)載端進(jìn)行臨時(shí)供電。本發(fā)明的自動(dòng)切換開關(guān)裝置具有微秒級(jí)的切換時(shí)間，既能夠像現(xiàn)有的繼電器或者接觸器一樣物理切換兩路輸入電源，又有極快的反應(yīng)速度，保證關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定的電源供給。
文檔編號(hào)H02J9/06GK103166309SQ20131012598
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者李元兵, 田鋒, 邵媛媛, 伍家蘭 申請(qǐng)人:上海能巍電氣科技有限公司