工頻型應(yīng)急照明集中電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照明電源技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種工頻型應(yīng)急照明集中電源。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)急電源的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要，它能即時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急，保護(hù)用戶生命或身體免受傷害。其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。應(yīng)急電源是一種以弱電控制強(qiáng)電變換的備用交流電源裝置，屬于電力電子類的電源設(shè)備。應(yīng)急電源的基本工作原理，即市電正常時(shí)，市電通過(guò)旁路直接供給負(fù)載，當(dāng)市電斷電時(shí)，應(yīng)急電源切換到蓄電池逆變供電給負(fù)載。應(yīng)急電源加強(qiáng)了對(duì)負(fù)載輸出及蓄電池監(jiān)控檢測(cè)功能，要求輸出波型為正弦波，而且設(shè)計(jì)必須滿足消防行業(yè)的特殊要求，總的來(lái)說(shuō)，應(yīng)急電源是為了確保某些重大工程的應(yīng)急供電需要應(yīng)運(yùn)而生的。當(dāng)前，數(shù)字控制技術(shù)已成為發(fā)展的主流，數(shù)字控制器具有精度高，抗干擾能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急的檢測(cè)、故障診斷和隔離，易于實(shí)現(xiàn)遙控遙測(cè)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)EPS的并聯(lián)和熱插拔，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的監(jiān)控和管理。類似產(chǎn)品還有UPS，在市電停電后由自帶電池逆變給負(fù)載供電，一般常用于機(jī)房，通訊設(shè)備供電等。但UPS的整機(jī)功率比較低，常用數(shù)字設(shè)備供電等，帶載適應(yīng)性不強(qiáng)，壽命相對(duì)短。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種工頻型應(yīng)急照明集中電源，用于解決目前的應(yīng)急電源整機(jī)功率比較低，常用數(shù)字設(shè)備供電，帶載適應(yīng)性不強(qiáng)，壽命相對(duì)短的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:工頻型應(yīng)急照明集中電源，包括主機(jī)柜和電池柜，其特征是，所述主機(jī)柜外殼上設(shè)置有開(kāi)關(guān)，主機(jī)柜內(nèi)部設(shè)置有逆變轉(zhuǎn)換電路，所述的開(kāi)關(guān)包括強(qiáng)啟開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)和備用開(kāi)關(guān);所述的電池柜內(nèi)部設(shè)置有電池、逆變控制電路、采樣控制電路和驅(qū)動(dòng)顯示電路，所述的逆變控制電路與采樣控制電路連接，采樣控制電路與驅(qū)動(dòng)顯示電路連接，所述的逆變控制電路、采樣控制電路和驅(qū)動(dòng)顯示電路通過(guò)485總線連接;所述的電池柜與主機(jī)柜通過(guò)485總線連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述的逆變轉(zhuǎn)換電路包括繼電器開(kāi)關(guān)、逆變橋、工頻變壓器TC和濾波電容，所述繼電器開(kāi)關(guān)連接逆變橋的輸入端，逆變橋的輸出端接工頻變壓器TC的一次側(cè)，工頻變壓器TC的二次側(cè)并聯(lián)濾波電容后輸出220V電壓。
[0006]進(jìn)一步地，所述的逆變控制電路包括逆變主控電路、逆變通信電路、驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電源電路、逆變采樣電路、開(kāi)關(guān)量輸入電路和逆變繼電器控制電路;所述的逆變主控電路連接驅(qū)動(dòng)電路的控制端，開(kāi)關(guān)電源電路與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與逆變轉(zhuǎn)換電路連接，逆變采樣電路與逆變主控電路連接，逆變主控電路通過(guò)逆變通信電路進(jìn)行通信，開(kāi)關(guān)量輸入電路與逆變主控電路連接，所述的逆變繼電器控制電路與逆變轉(zhuǎn)換電路連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述的逆變主控電路包括DSPIC4012芯片Ul和由晶振Y1、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電解電容E15、電阻R38、發(fā)光二極管LEDl和發(fā)光二極管LED2組成的DSPIC4012芯片Ul的外圍電路；
[0008]所述的逆變通信電路包括三極管Ql、75176芯片U2和由電阻R34、電阻R35、電阻R36和電阻R37組成的75176芯片U2的外圍電路；所述通信電路的輸入端與逆變主控電路的DSPIC4012芯片Ul連接，輸出端通過(guò)485總線與外部連接；
[0009]所述的驅(qū)動(dòng)電路包括第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、第三驅(qū)動(dòng)電路、第四驅(qū)動(dòng)電路、第五驅(qū)動(dòng)電路和第六驅(qū)動(dòng)電路;所述的第一驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片U3、二極管D18和穩(wěn)壓二極管D24，驅(qū)動(dòng)芯片U3的VEE引腳接穩(wěn)壓二極管D24的正極，穩(wěn)壓二極管D24的負(fù)極和驅(qū)動(dòng)芯片U3的DET引腳接二極管D18的正極;所述第二驅(qū)動(dòng)電路、第三驅(qū)動(dòng)電路、第四驅(qū)動(dòng)電路、第五驅(qū)動(dòng)電路和第六驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)與第一驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同；
[0010]所述的開(kāi)關(guān)電源電路包括TL3845芯片U9、TL3845芯片U9的外圍電路、變壓器Tl和濾波耦合電路;所述的TL3845芯片U9、TL3845芯片U9的外圍電路和濾波耦合電路連接變壓器Tl的一次側(cè)，變壓器Tl的二次側(cè)輸出4組12V電壓；
[0011]所述的逆變采樣電路包括逆變電壓采樣電路、逆變電流采樣電路和電池電流采樣電路;所述的逆變電壓采樣電路包括PT整流芯片及其外圍電路、由運(yùn)算放大器U10、電阻R45、電阻R49、電阻R46、電阻R47、二極管D33和二極管D32組成的一級(jí)放大電路和由運(yùn)算放大器Ul 1、電阻R48、電阻R50、電阻R68、電阻R67、電位器VR3、電位器VR5、電容C24和穩(wěn)壓二極管D37組成的二級(jí)放大電路，所述的PT整流芯片輸入端接逆變轉(zhuǎn)換電路的輸出端，PT整流芯片輸出端接一級(jí)放大電路的輸入端，一級(jí)放大電路的輸出端接二級(jí)放大電路的輸入端，二級(jí)放大電路的輸出端接逆變主控電路的輸入端;所述的逆變電流采樣電路包括運(yùn)算放大器U12和由電容C22和穩(wěn)壓二極管D3-5組成的第一穩(wěn)壓濾波電路，所述的運(yùn)算放大器U12的輸入端接逆變轉(zhuǎn)換電路的輸出端，運(yùn)算放大器U12的輸出端接第一穩(wěn)壓濾波電路的輸入端，第一穩(wěn)壓濾波電路的輸出端接逆變轉(zhuǎn)換電路的輸入端;所述的電池電流采樣電路包括運(yùn)算放大器U13和第二穩(wěn)壓濾波電路，所述的運(yùn)算放大器U13的輸入端接蓄電池的輸出端，運(yùn)算放大器U13的輸出端接第二穩(wěn)壓濾波電路的輸入端，第二穩(wěn)壓濾波電路的輸出端接逆變轉(zhuǎn)換電路的輸入端；
[0012]所述的開(kāi)關(guān)量輸入電路包括由光親U14、電阻R55和電阻R56組成的第一光電隔離開(kāi)關(guān)電路，由光親U15、電阻R54和電阻R57組成的第二光電隔離開(kāi)關(guān)電路和由光親U16、電阻R53和電阻R58組成的第三光電隔離開(kāi)關(guān)電路;所述的第一光電隔離開(kāi)關(guān)電路的輸入端接逆變強(qiáng)啟開(kāi)關(guān)，輸出端接DSPIC4012芯片Ul，所述的第二光電隔離開(kāi)關(guān)電路的輸入端接逆變手動(dòng)開(kāi)關(guān)，輸出端接DSPIC4012芯片U1，所述的第三光電隔離開(kāi)關(guān)電路的輸入端接逆變備用開(kāi)關(guān)，輸出端接DSPIC4012芯片Ul;
[0013]所述的逆變繼電器控制電路包括光耦Ul 7、電阻R39、電阻R27、電阻R28、電阻R29、三極管Q2、發(fā)光二極管LED3、二極管Dl 5和繼電器KM;逆變繼電器控制電路的輸入端接逆變主控電路的DSPIC4012芯片，輸出端接逆變轉(zhuǎn)換電路。
[0014]進(jìn)一步地，所述的采樣控制電路包括三相電源電路、三相主控電路、三相采樣電路和三相通信電路;所述的三相電源電路與三相主控電路的電源輸入端連接，三相采樣電路的輸入端與三相電連接，輸出端與三相主控電路的輸入端連接，三相主控電路的輸出端與三相通信電路連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述的三相電源電路包括降壓電路、第一隔離穩(wěn)壓電路、第二隔離穩(wěn)壓電路、第一濾波電路和第二濾波電路;所述的降壓電路包括7805芯片U18和多個(gè)濾波電容，所述的7805芯片U18的輸入端接+12V電壓，輸出端與多個(gè)濾波電容并聯(lián)后的電路串聯(lián)后輸出+5V電壓;所述的第一隔離穩(wěn)壓電路包括隔離穩(wěn)壓芯片U19和多個(gè)濾波電容，所述的隔離穩(wěn)壓芯片U19的輸入端接+5V電壓，輸出端與多個(gè)濾波電容并聯(lián)后的電路串聯(lián)后隔離接地；所述的第二隔離穩(wěn)壓電路包括隔離穩(wěn)壓芯片U20和多個(gè)濾波電容，所述的隔離穩(wěn)壓芯片U20的輸入端接+5V電壓，輸出端與多個(gè)濾波電容并聯(lián)后的電路串聯(lián)后隔離接地;所述的第一濾波電路包括多個(gè)濾波電容，所述的多個(gè)濾波電容并聯(lián)后的一端接+12V電壓，另一端接地;所述的第二濾波電路包括多個(gè)濾波電容，所述的多個(gè)濾波電容并聯(lián)后的一端接-12V電壓，另一端接地；
[0016]所述的三相采樣電路包括A相電流采集電路、B相電流采集電路、C相電流采集電路、A相開(kāi)路檢測(cè)電路、B相開(kāi)路檢測(cè)電路和C相開(kāi)路檢測(cè)電路;所述的A相電路采集電路包括電阻Rl-1、電阻R20、電位器VRl、穩(wěn)壓二極管Dl和電容C19-1，所述的電阻Rl-1的一端接A相電，另一端接電位器VRl的端口 I，VR1的端口2接穩(wěn)壓二極管Dl的正極和電容C19-1負(fù)極，VRl的端口 3串聯(lián)電阻R20后與穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極和電容C19-1正極連接并接三相主控電路；所述的B相電路采集電路和C相電路采集電路的電路結(jié)構(gòu)與A相電路采集電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述的A相開(kāi)路檢測(cè)電路包括穩(wěn)壓二極管D35、穩(wěn)壓二極管D5、電阻R5、電阻R5-1、電阻R24和電容C23-1，所述的穩(wěn)壓二極管D35的正極接A相電，與電阻R5串聯(lián)后接電阻R5-1的一端和電阻R24的一端，電阻R