一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊制造技術

一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊，其內部電路由輸入、單片機、輸出三大部分組成，在輸入部分中：常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集這兩個電路單元的輸出接電子開關的輸入端，電子開關的輸出端接單片機內模擬量比較器的輸入口，同時電子開關的受控端接單片的一個Ｉ／Ｏ口，參數設定的輸出接單片機內模擬量比較器的外部參考電壓輸入端口；在輸出部分中：常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示這三個電路單元接到單片機的Ｉ／Ｏ口。本模塊可以在常用電源出現故障時使常用電源接觸器分斷、備用電源接觸器吸合，實現從常用電源到備用電源的自動切換，具有檢測功能完善、可靠性高同時整體價格低的優點。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電氣控制模塊，尤其是一種根據兩路電源的電壓狀況，對雙電源切換接觸器進行控制、內部由單片機電路組成的一種電路模塊。
技術介紹
目前，一些重要的380V/220V用電負荷均要求采用雙路電源線路供電，如高層建筑中的排煙風機、消防水泵等一些重要的消防負荷，兩路電源中有一路為常用電源，另一路為備用電源，如果常用電源電壓正常，則雙電源切換開關中的常用電源觸點閉合，用電負荷由常用電源供電，如果常用電源不正常而備用電源正常，則雙電源切換開關中的常用電源觸點分斷、備用電源觸點閉合，用電負荷改由備用電源供電。目前用于實現雙電源切換主要采用以下的幾種方案1.早期采用兩個接觸器作為切換元件，用兩個接觸器的常閉輔助觸點在控制線路中互鎖，保證只有一個接觸器吸合，用中間繼電器的線圈做為兩路電源的檢測元件，當常用電源失電時，接在常用電源上的中間繼電器失電釋放，中間繼電器的觸點使常用電源接觸器釋放、備用電源接觸器吸合，從而實現兩個電源之間的切換。這種方式有以下的缺點用一個中間繼電器的線圈來檢測電源的方法過于簡單，由于中間繼電器參數的離散性，雙電源切換的動作電壓不固定而且不可調整，由于中間繼電器只能接在電源三相中的一相上，不可能發現另外兩相中出現缺相等一些故障情況，所以不能實現在常用電源出現所有故障情況時都能切換到備用電源上，由于以上的缺點，這種方式已經趨于淘汰，在一些重要的地方都不采用這種方式了。然而這種方式有一個很大優點是價格低廉，由于接觸器是一種使用歷史很長，制造技術非常成熟的電氣元件，所以接觸器的價格相對較低，采用兩個價格相對很低廉接觸器再外加兩個中間繼電器，通過簡單的接線就能實現兩路電源之間的切換，這是一種成本最低的雙電源切換實現方案。2.一體化電動操作的雙電源切換開關采用微電動機操作兩個斷路器或負荷開關動作，實現雙電源切換的一種一體化開關。這種開關是采用單片機電路檢測兩路電源的狀況，當常用電源出現不正常的情況時，單片機發出信號使微電動機動作，使常用電源斷路器或負荷開關分斷，并使備用電源斷路器或負荷開關閉合，從而實現兩路電源的切換。3.一體化電磁操作的雙電源切換開關這種開關采用單片機電路檢測兩路電源的狀況，當常用電源出現不正常的情況時，單片機發出信號使驅動電磁線圈帶電吸合動作，使一體化開關中的常用電源觸點分斷，備用電源觸點閉合，從而實現兩路電源的切換。以上第2、第3兩種方案，國內外均有很多廠商推出大量的產品，雖然這兩種方式可靠性較高，但目前這兩種一體化切換開關的制造成本較高，銷售價格也偏高，如100A的電流容量，采用第2、第3種方案的雙電源一體化切換開關，國產產品的報價均在4000元以上，進口產品價格則更高，如果采用第1種方案用接觸器和中間繼電器搭接一個控制線路來實現，其造價只有幾百元，相差十分懸殊，難怪要有一些注重成本的使用單位還在使用這種落后的方法，因為價格實在是相差太大了。綜上所述，第2、第3種方案的一體化開關雖然性能可靠，但價格昂貴，第1種方案雖然性能不太可靠，但卻價格非常低廉。
技術實現思路
本技術的目的在于設計一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊，模塊的內部是一個單片機組成的電路，模塊的輸出控制兩個作為兩路電源切換的接觸器，在常用電源出現故障時，使常用電源接觸器分斷、備用電源接觸器吸合，實現常用電源到備用電源的自動切換，既具有采用接觸器作為切換元件價格低廉的優點，又具有用單片機進行檢測和控制性能可靠的優點。本技術是這樣來實現的本技術所述的一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊的內部電路由輸入、單片機、輸出三大部分組成，輸入部分包括有常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集、電子開關、參數設定四個電路單元；單片機部分包括有單片機、電源兩個電路單元；輸出部分包括有常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示三個電路單元。各電路單元之間的連接是這樣的在輸入部分中常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集這兩個電路單元的輸出接電子開關的輸入端，電子開關的輸出端接單片機內模擬量比較器的輸入口，同時電子開關的受控端接單片的一個I/O口，參數設定的輸出接單片機內模擬量比較器的外部參考電壓輸入端口；在單片機部分中電源的輸出接單片機；在輸出部分中常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示這三個電路單元接到單片機的I/O口。隨著單片機技術的飛速發展，許多單片機生產廠商推出了一些采用8051內核具有模擬量比較器的新型單片機，如Philips公司的P87LPC764等，采用這些單片機直接進行外部電壓量的大小比較十分方便，可以不必經過繁瑣的A/D轉換就能得到外部電壓量和參考電壓比較后的結果，采用如Philips公司的P87LPC764等單片機來實現本模塊的功能將十分方便，可以使硬件電路和控制程序的設計得到大大的簡化，本設計的模塊就是采用P87LPC764單片機。在本模塊的電路中，電子開關是十分重要的一個電路單元，因為P87LPC764單片機內部的兩個模擬量比較器共有四個輸入端，而常用電源要采集三相電壓的三個電壓信號，備用電源也要采集三相電壓的三個電壓信號，一共要采集6個電壓信號，會出現模擬比較器輸入端不夠用的情況，為了解決這個問題，采用一個電子開關電路單元來解決這個問題。電子開關是一種可以受電信號控制的開關，比如可以由光耦或者是三極管電路組成，當需要采集常用電源的電壓信號時，單片機的一個連接到電子開關電路單元的I/O口輸出低電平，電子開關電路單元接到此指令后，就將常用電源的三相電壓采集電路上的三個電子開關打開，同時將備用電源三相電壓信號采集電路的電子開關關閉，常用電源的三相電壓信號輸入到單片機內模擬比較器的三個輸入端；當需要采集備用電源的電壓信號時，單片機連接到電子開關電路單元的I/O口輸出高電平，電子開關電路單元接到此指令后，就將常用電源的三相電壓采集電路上的三個電子開關關閉，同時將備用電源三相電壓信號采集電路的電子開關打開，備用電源的三相電壓信號輸入到單片機內模擬比較器的三個輸入端；這樣就可以只需要占用單片機內模擬比較器的三個輸入端，就可以來分時采集和處理常用電源和備用電源共6個電壓信號的問題。單片機內的模擬比較器要正常工作，還需要確定模擬比較器的參考電壓，P87LPC764單片機內的模擬比較器的參考電壓可以采用內部參考電壓(固定值為1.28V)和外部輸入的參考電壓兩種參考電壓，在本模塊的設計中，采用單片機內部參考電壓(1.28V)作為三相電壓信號不正常的下限比較電壓；參數設定電路單元是一個電阻分壓電路，參數設定電路單元的輸出接至單片機內模擬比較器的外部參考電壓輸入端，用外部的參數設定電路單元輸出的電壓信號作為三相電壓信號不正常的上限比較電壓。在單片機部分中，電源向單片機電路提供低壓直流工作電源。此外，本模塊采用P87LPC764的內部振蕩電路作為時鐘信號，可以省略單片機外的晶振電路。本模塊內的電路的工作過程是這樣的本模塊內的單片機電路上電以后，單片機就開始執行單片機內部程序存儲器中的控制程序，控制程序的工作流程是一個循環的過程，首先單片機將常用電源的三相電壓信號依此與參數設定的上下限數值用模擬比較器進行比較，判斷常用電源的三個電壓信號是否都在正常的范圍內，如果本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊，其特征是：模塊內的電路由輸入、單片機、輸出三大部分組成，其中單片機是整個電路的核心，輸入部分包括有常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集、電子開關、參數設定四個電路單元；單片機部分包括有單片機、電源兩個電路單元；輸出部分包括有常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示三個電路單元；各電路單元之間的連接是這樣的：在輸入部分中：常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集這兩個電路單元的輸出接電子開關的輸入端，電子開關的輸出端接單片機內模擬量比較器的輸入口，同時電子開關的受控端接單片機的一個Ｉ／Ｏ口，參數設定的輸出接單片機內模擬量比較器的外部參考電壓輸入端口；在單片機部分中：電源的輸出接單片機；在輸出部分中：常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示這三個電路單元接到單片機的Ｉ／Ｏ口。

【技術特征摘要】
1.一種對雙電源切換接觸器進行控制的模塊，其特征是模塊內的電路由輸入、單片機、輸出三大部分組成，其中單片機是整個電路的核心，輸入部分包括有常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集、電子開關、參數設定四個電路單元；單片機部分包括有單片機、電源兩個電路單元；輸出部分包括有常用電源接觸器控制電路、備用電源接觸器控制電路、電源狀態指示三個電路單元；各電路單元之間的連接是這樣的在輸入部分中常用電源電壓信號采集、備用電源電壓信號采集這兩個電路單元的輸出接電子開關的輸入端，電子開關的輸出端接單片機內模擬量比較器的輸入口，同時電子開關的受控端接單片機的一個I/O口，參數設定的輸出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：凌巖，
申請(專利權)人：凌巖，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]