本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制設(shè)備的電源切換裝置，具體地講是一種基于開(kāi)關(guān)電源的冗余電源切換裝置。

背景技術(shù)：

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，電源系統(tǒng)至關(guān)重要，常規(guī)項(xiàng)目均會(huì)配置兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)電源，作為直流電源的冗余配置，一般采用柜式安裝二極管進(jìn)行電源切換。交流電源一般采用柜內(nèi)卡裝式繼電器等器件進(jìn)行冗余切換。該種方式一方面增加布線(xiàn)難度，增加了錯(cuò)誤率，另一方面不便于電源集中管理，容易造成電源使用混亂的情況，也不便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及系統(tǒng)維護(hù)。例如當(dāng)系統(tǒng)需要內(nèi)部電源和外部電源，且每組電源均采用冗余配置時(shí)，就需要在柜內(nèi)配置多臺(tái)獨(dú)立開(kāi)關(guān)電源，且每組電源單獨(dú)布線(xiàn)，這種情況容易造成接線(xiàn)錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于開(kāi)關(guān)電源的冗余電源切換裝置，以至少減輕上文所述的問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種基于開(kāi)關(guān)電源的冗余電源切換裝置，包括：交流切換回路、直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路；所述直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路包括第一開(kāi)關(guān)電源、第二開(kāi)關(guān)電源；其特征在于：所述交流切換回路、直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路的用于電源切換、電源顯示的分立元器件及輸入輸出接線(xiàn)端子安裝在電路板上；所述電路板及第一開(kāi)關(guān)電源、第二開(kāi)關(guān)電源安裝在殼體內(nèi)。形成模塊化結(jié)構(gòu)裝置。

所述殼體內(nèi)還安裝有第一斷路器和第二斷路器；所述第一斷路器連接主電源；所述第二斷路器連接備用電源。斷路器用于輸入電源開(kāi)啟和關(guān)斷。

所述主電源經(jīng)電路板上接線(xiàn)端子，由內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)連接到第一斷路器，所述備用電源經(jīng)電路板上接線(xiàn)端子，由內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)連接到第二斷路器。

所述交流切換回路中用繼電器組合連接主電源和備用電源。

所述繼電器組合包括第一繼電器和第二繼電器，所述第一繼電器、第二繼電器線(xiàn)圈連接主電源；第一繼電器觸點(diǎn)公共端接交流切換輸出火線(xiàn)，第一繼電器常閉端接備用電源火線(xiàn)，第一繼電器常開(kāi)端接主電源火線(xiàn)，第二繼電器觸點(diǎn)公共端接交流切換輸出零線(xiàn)，第二繼電器常閉端接備用電源零線(xiàn)，第二繼電器常開(kāi)端接主電源零線(xiàn)。

所述直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路中第一開(kāi)關(guān)電源連接主電源；第二開(kāi)關(guān)電源連接備用電源。

所述第一開(kāi)關(guān)電源和第二開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換成的兩路直流電源，經(jīng)電路板上輸出端子擴(kuò)展后輸出多路直流電源，即多路未切換的直流電源。

所述第一開(kāi)關(guān)電源和第二開(kāi)關(guān)電源輸出的兩路直流電源通過(guò)大功率肖特基二極管進(jìn)行切換，輸出一路切換后的直流電源經(jīng)電路板上輸出端子擴(kuò)展后輸出多路切換后的直流電源。

所述殼體內(nèi)安裝有故障報(bào)警回路和危險(xiǎn)報(bào)警回路。

所述故障報(bào)警回路的組成是：第一開(kāi)關(guān)電源的直流電源接有光電隔離器，其正極接至光電隔離器內(nèi)部發(fā)光二極管正端，所述光電隔離器內(nèi)部三極管集電極和來(lái)自第二開(kāi)關(guān)電源的直流電源正極之間串接第三繼電器線(xiàn)圈；所述第三繼電器常閉觸點(diǎn)連接故障信號(hào)報(bào)警器；實(shí)現(xiàn)任意電源失電故障報(bào)警；所述危險(xiǎn)報(bào)警回路的組成是：經(jīng)兩路直流電源切換后的直流電源正、負(fù)極之間連接有第四繼電器線(xiàn)圈，所述第四繼電器的兩路常閉觸點(diǎn)分別連接第一危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警器和第二危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)電源全失電故障報(bào)警。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：

裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括多路未切換的直流電源、多路切換后的直流電源、切換后的交流電源及任意電源失電故障報(bào)警和電源全失電故障報(bào)警，用戶(hù)可根據(jù)項(xiàng)目需要配置多臺(tái)裝置，統(tǒng)籌管理多路電源，模塊化設(shè)計(jì)更易于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和產(chǎn)品升級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為電路板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例連接關(guān)系圖；

圖5為本實(shí)用新型的報(bào)警回路原理圖。

圖中標(biāo)號(hào)： 1—?dú)んw，2—電路板，3—第一開(kāi)關(guān)電源，4—第二開(kāi)關(guān)電源，5—第一斷路器，6—第二斷路器，7—交流切換回路，8—直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路，9—故障報(bào)警回路，10—危險(xiǎn)報(bào)警回路，11—光電隔離器，K1、K2、K3、K4—第一至四繼電器， ALE、ALE+、ALE－—故障報(bào)警信號(hào)，DAN1、DAN2、DAN1+、DAN1－、DAN2+、DAN2－—危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，OUT-L—交流切換輸出火線(xiàn)，OUT-N—交流切換輸出零線(xiàn)，ML1—主電源火線(xiàn)，MN1—主電源零線(xiàn)，ML2—備用電源火線(xiàn)，MN2—備用電源零線(xiàn)，V+、V－—切換后的直流電源，V1+、V1－和V2+、V2－—兩路直流電源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，一種基于開(kāi)關(guān)電源的冗余電源切換裝置，包括殼體1、電路板2、第一開(kāi)關(guān)電源3、第二開(kāi)關(guān)電源4、第一斷路器5、第二斷路器6，其中電路板2上安裝了用于電源切換、電源顯示的分立元器件及輸入輸出接線(xiàn)端子，開(kāi)關(guān)電源具備過(guò)負(fù)載、過(guò)電壓、過(guò)溫等保護(hù)功能，用于電源轉(zhuǎn)換，斷路器用于輸入電源開(kāi)啟和關(guān)斷。上述各部件安裝在殼體1內(nèi)形成模塊化結(jié)構(gòu)裝置。

如圖3所示，圖中交流切換回路7用于切換輸出主電源或備用電源，裝置默認(rèn)主電源為工作電源，當(dāng)主電源故障時(shí)，裝置自動(dòng)將備用電源切換為工作電源，反之亦然；兩路電源均正常時(shí)，可通過(guò)面板斷路器人為在線(xiàn)切換。

圖中直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路8采用開(kāi)關(guān)電源將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，通過(guò)直流切換將兩路直流切換后輸出多路直流電源，為現(xiàn)場(chǎng)不具備冗余電源的設(shè)備提供電源；同時(shí)輸出多路未切換的直流電源，為現(xiàn)場(chǎng)具備冗余電源切換功能的設(shè)備提供電源。

圖中故障報(bào)警回路9實(shí)現(xiàn)電源故障報(bào)警功能，即當(dāng)主電源和備用電源中任意一路電源故障時(shí)，裝置輸出一路故障報(bào)警信號(hào)ALE。

圖中危險(xiǎn)報(bào)警回路10實(shí)現(xiàn)電源危險(xiǎn)報(bào)警功能；當(dāng)兩路電源均故障時(shí)，裝置輸出二路危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)DAN1、DAN2。

如圖4所示，圖中交流切換回路7用于切換輸出主電源或備用電源，主電源經(jīng)電路板2上接線(xiàn)端子，由內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)連接到第一斷路器5，備用電源經(jīng)電路板2上接線(xiàn)端子，由內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)連接到第二斷路器6。主電源為第一、二繼電器K1、K2提供電源，第一繼電器K1觸點(diǎn)公共端接交流切換輸出火線(xiàn)OUT-L，第一繼電器K1常閉端接備用電源火線(xiàn)ML2，第一繼電器K1常開(kāi)端接主電源火線(xiàn)ML1，第二繼電器K2觸點(diǎn)公共端接交流切換輸出零線(xiàn)OUT-N，第二繼電器K2常閉端接備用電源零線(xiàn)MN2，第二繼電器K2常開(kāi)端接主電源零線(xiàn)MN1，當(dāng)主電源正常時(shí)，第一、二繼電器K1、K2帶電動(dòng)作，觸點(diǎn)常閉端斷開(kāi)，常開(kāi)端閉合，即交流切換輸出火線(xiàn)OUT-L、零線(xiàn)OUT-N分別與主電源火線(xiàn)ML1、零線(xiàn)MN1接通，當(dāng)主電源故障時(shí)，第一、二繼電器K1、K2失電不動(dòng)作，觸點(diǎn)常閉端閉合，常開(kāi)端斷開(kāi)，即交流切換輸出火線(xiàn)OUT-L、零線(xiàn)OUT-N分別與備用電源火線(xiàn)ML2、零線(xiàn)MN2接通。

圖中直流電源轉(zhuǎn)換和切換回路8采用第一開(kāi)關(guān)電源3和第二開(kāi)關(guān)電源4將兩路交流電源分別轉(zhuǎn)換成兩路直流電源，經(jīng)電路板2上輸出端子擴(kuò)展后輸出多路直流電源，該電源不具備冗余切換功能，為現(xiàn)場(chǎng)具有冗余電源切換功能的設(shè)備提供電源，另外，由第一開(kāi)關(guān)電源3和第二開(kāi)關(guān)電源4輸出的兩路直流電源，通過(guò)大功率肖特基二極管進(jìn)行切換，輸出一路切換后的直流電源經(jīng)電路板上輸出端子擴(kuò)展后輸出多路切換后的直流電源，為現(xiàn)場(chǎng)不具備冗余電源的設(shè)備提供電源，其中肖特基二極管焊好后固定在殼體上散熱。

如圖5所示，裝置具備一路故障報(bào)警和二路危險(xiǎn)報(bào)警；來(lái)自第一開(kāi)關(guān)電源3的直流電源接至光電隔離器11內(nèi)部發(fā)光二極管正端，第三繼電器K3線(xiàn)圈串接在光電隔離器11內(nèi)部三極管集電極和來(lái)自第二開(kāi)關(guān)電源4的直流電源之間，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)電源3和第二開(kāi)關(guān)電源4輸出的兩路直流電源中任意一路失電，第三繼電器K3均不動(dòng)作，第三繼電器K3常閉觸點(diǎn)保持閉合，輸出故障信號(hào)ALE+、ALE－；另外，經(jīng)兩路直流電源切換后的直流電源V+、V－，連接至第四繼電器K4線(xiàn)圈，當(dāng)兩路直流電源V1+、V1－和V2+、V2－均失電時(shí)，切換后的直流電源V+、V－失電，第四繼電器K4不動(dòng)作，兩路常閉觸點(diǎn)保存閉合，輸出兩路危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)DAN1+、DAN1－和DAN2+、DAN2－，以簡(jiǎn)單的回路實(shí)現(xiàn)電源報(bào)警功能，即當(dāng)主電源和備用電源中任意一路電源故障時(shí)，裝置輸出一路故障報(bào)警，當(dāng)兩路電源均故障時(shí)，裝置輸出二路危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本實(shí)用新型，并不用以限制本實(shí)用新型。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。