专利名称：具有微秒级切换时间的自动切换开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及低压电气方面的自动切换开关技术领域，具体来说，本发明涉及一种具有微秒级切换时间的自动切换开关装置。
背景技术：
市面上现有的自动切换开关一般有两种切换方式:低电流使用继电器切换和高电流使用接触器切换。上述两种方式均存在切换时间过长和切换时易引起冲击和抖动的问题。其中，继电器的切换稳定时间一般在7-12毫秒，接触器更是高达30多毫秒。这样长的切换时间足够引起灵敏关键设备的复位，而且在输入的两路电压不同相位时，情况将更加
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发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有微秒级切换时间的自动切换开关装置，既能够像现有的继电器或者接触器一样物理切换两路输入电源，又有极快的反应速度，保证关键设备稳定的电源供给。为解决上述技术问题，本发明提供一种具有微秒级切换时间的自动切换开关装置，包括:切换电路部分，其具有两路输入电源开关部分，两路所述输入电源开关部分并联后连接到一负载端，每一路所述输入电源开关部分分别具有一电子开关部分，所述电子开关部分用于当一路输入电源被检测到发生掉电时，将该路输入电源快速断开；续流电路部分，与所述切换电路部分并联，用于当一路所述输入电源开关部分检测到发生掉电而另一路所述输入电源开关部分还没有完成切换之前，对所述负载端进行临时供电。可选地，两路所述输入电源开关部分分别具有一功率开关三极管和一继电器，所述功率开关三极管位于所述电子开关部分中；当一路输入电源被检测到发生掉电时，一微处理器首先将相应的输入电源开关部分的所述功率开关三极管置成截止状态，并开始关闭所述继电器，同时开始打开另一路输入电源开关部分的继电器。可选地，在所述另一路输入电源开关部分的所述继电器没有完全闭合之前，所述微处理器控制所述续流电路部分的一储能电容通过电桥中的四个功率三极管对所述负载端进行临时供电。可选地，经过所述另一路输入电源开关部分的所述继电器所需要的稳定闭合时间后，所述微处理器关闭所述电桥输出，同时打开所述另一路输入电源开关部分的所述功率开关三极管，使所述另一路输入电源开关部分的输入电源的电压能够加载到所述负载端。可选地，所述自动切换开关装置由所述续流电路部分向所述负载端供电的持续时间小于等于7.5毫秒。与现有技术相比，本发明具有以下优点:
本发明的自动切换开关装置具有微秒级的切换时间，既能够像现有的继电器或者接触器一样物理切换两路输入电源，又有极快的反应速度，保证关键设备稳定的电源供给。
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中:图1为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置的切换电路部分的电路结构图；图2为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置的续流电路部分的电路结构图；图3为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置从负载端观测到的电流波形图。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。本发明的自动切换开关装置至少包括一切换电路部分和一续流电路部分。图1为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置的切换电路部分的电路结构图；图2为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置的续流电路部分的电路结构图。如图1所示，该切换电路部分具有两路输入电源开关部分，两路输入电源开关部分并联后连接到一负载端。每一路输入电源开关部分在传统ATS电路的基础上分别新增一电子开关部分(见图1中椭圆形虚线包围的部分)，此电子开关部分用于当一路输入电源被检测到发生掉电时，将该路输入电源快速断开。在本实施例中，两路输入电源开关部分分别具有一功率开关三极管Q4、Ql和一继电器LS3、LS4，功率开关三极管Q4、Ql各位于电子开关部分中。如图2所示，该续流电路部分(电容续流电路)为在传统ATS电路的基础上完全新增加的部分，其与上述切换电路部分并联，用于当一路输入电源开关部分检测到发生掉电而另一路输入电源开关部分还没有完成切换之前(即另一路的继电器还未完全吸合前)，对负载端进行临时供电。上述图1、图2所示实施例的自动切换开关装置的工作原理可以说明如下:在正常情况下，自动切换开关装置接受两路输入电源Ll-Nl和L2-N2，一般默认Ll-Nl被选中供给负载端。如果一路输入电源Ll-Nl被检测到发生掉电,一微处理器(未不出)首先将相应这一路的输入电源开关部分的功率开关三极管Q4置成截止状态，并开始关闭继电器LS3，同时开始打开从另一路输入电源L2-N2输入的继电器LS4。在该继电器LS4没有完全闭合之前，微处理器控制续流电路部分的一储能电容ClO通过电桥中的四个功率三极管Q7、Q10、Q12和Q13临时对负载端进行供电。经过该路输入电源开关部分的继电器LS4所需要的稳定闭合时间后，微处理器关闭电桥输出，同时打开该路输入电源开关部分的功率开关三极管Q1，使输入电源L2-N2的电压能够加载到负载端上，从而无缝的完成从Ll-Nl输入到L2-N2输入的切换。整个切换过程中，负载端始终带电，因而不会有复位发生；切换完成后，Ll-Nl输入和L2-N2输入完全物理隔离，安全性和传统的自动切换开关ATS完全等同。图3为本发明一个实施例的具有微秒级切换时间的自动切换开关装置从负载端观测到的电流波形图。假设是由输入电源Ll-Nl掉电引起的切换，可以看到，在大约A阶段(5mS左右)微处理器观测到了掉电；微处理器在检测到掉电后，在B阶段由续流电路部分向负载端供电，此过程持续大约为7.5mS ;在B阶段之后，系统在C阶段(12.5mS左右)成功的切换到了由输入电源L2-N2供电。在整个切换过程中，电源没有因为掉电而回到零点，整个切换过程都是无缝完成的。本发明的自动切换开关装置具有微秒级的切换时间，既能够像现有的继电器或者接触器一样物理切换两路输入电源，又有极快的反应速度，保证关键设备稳定的电源供给。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
权利要求
1.一种具有微秒级切换时间的自动切换开关装置，包括: 切换电路部分，其具有两路输入电源开关部分，两路所述输入电源开关部分并联后连接到一负载端，每一路所述输入电源开关部分分别具有一电子开关部分，所述电子开关部分用于当一路输入电源被检测到发生掉电时，将该路输入电源快速断开； 续流电路部分，与所述切换电路部分并联，用于当一路所述输入电源开关部分检测到发生掉电而另一路所述输入电源开关部分还没有完成切换之前，对所述负载端进行临时供电。
2.根据权利要求1所述的自动切换开关装置，其特征在于，两路所述输入电源开关部分分别具有一功率开关三极管和一继电器，所述功率开关三极管位于所述电子开关部分中；当一路输入电源被检测到发生掉电时，一微处理器首先将相应的输入电源开关部分的所述功率开关三极管置成截止状态，并开始关闭所述继电器，同时开始打开另一路输入电源开关部分的继电器。
3.根据权利要求2所述的自动切换开关装置，其特征在于，在所述另一路输入电源开关部分的所述继电器没有完全闭合之前，所述微处理器控制所述续流电路部分的一储能电容通过电桥中的四个功率三极管对所述负载端进行临时供电。
4.根据权利要求3所述的自动切换开关装置，其特征在于，经过所述另一路输入电源开关部分的所述继电器所需要的稳定闭合时间后，所述微处理器关闭所述电桥输出，同时打开所述另一路输入电源开关部分的所述功率开关三极管，使所述另一路输入电源开关部分的输入电源的电压能够加载到所述负载端。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动切换开关装置，其特征在于，所述自动切换开关装置由所述续流电路部分向所述负载端供电的持续时间小于等于7.5毫秒。
全文摘要
本发明提供一种具有微秒级切换时间的自动切换开关装置，包括切换电路部分，其具有两路输入电源开关部分，两路输入电源开关部分并联后连接到一负载端，每一路输入电源开关部分分别具有一电子开关部分，电子开关部分用于当一路输入电源被检测到发生掉电时，将该路输入电源快速断开；续流电路部分，与切换电路部分并联，用于当一路输入电源开关部分检测到发生掉电而另一路输入电源开关部分还没有完成切换之前，对负载端进行临时供电。本发明的自动切换开关装置具有微秒级的切换时间，既能够像现有的继电器或者接触器一样物理切换两路输入电源，又有极快的反应速度，保证关键设备稳定的电源供给。
文档编号H02J9/06GK103166309SQ20131012598
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者李元兵, 田锋, 邵媛媛, 伍家兰 申请人:上海能巍电气科技有限公司