专利名称：一种快速双电源切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，尤其是一种可对双电源进行切换的切换装置。
背景技术：
目前，有触点双电源切换装置，包括国内外厂家的产品， 一般的切换时间都在3~60 秒之间，无触点开关的双电源切换装置切换时间也要达到几十毫秒。这样， 一些对电源敏
感的设备如单片机、PC机就会重新复位而丢失数据，极大地影响了正常工作；而照明灯具
对电源的要求就更高，切换时可能引起重新启动，不但使照明中断，长此以往也会縮短寿
命；对于电感性负载切换时波形不能同步、连续会产生很大的感生电动势，威胁设备安全。
这些问题，国内外至今都没有妥善解决。
发明内容
本实用新型旨在针对现有的双电源切换装置速度太慢、不能同步而影响设备正常工作 的问题，利用比较信号精确判断两种待切换电源状态，根据同步切换的原理设计的一种可 快速切换双电源的装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种快速双电源切换装置，其特征在于，A电源信号与A路控制部分相连，A路控制 部分包括依次串联的隔离取样单元1和同步脉冲形成单元2; B电源信号与B路控制部分 相连，B路控制部分包括依次串联的隔离取样单元1和同步脉冲形成单元2。 A路与B路 各自的同步脉冲形成单元2作为A路控制部分与B路控制部分的输出与同步判断检出单元 3的输入端连接，同步判断检出单元3的输出端与切换脉冲处理单元4的一个输入端连接， 切换脉冲处理单元4的另一个输入端与电源切换控制信号连接，切换脉冲处理单元4的输 出端与双电源各自的可控硅相连，根据切换脉冲处理单元4输出的切换信号完成双电源的 同步切换。
其中，隔离取样单元l包括光耦电路IC1、电阻R1、 R2、 二极管D1、 D2、方波发生 器IC2。火线电压经二极管Dl、电阻Rl与光耦隔离电路IC1中发光二极管D3的正极连 接，零线电压与光耦隔离电路IC1中发光二极管D3的负极连接，二极管D2负端接电阻Rl的输出端，正端接零线电压，光耦隔离电路IC1中光敏三极管VI的集电极通过电阻 R2与+12V电压相连，光敏三极管VI的发射极与-12V电压相连，方波发生器IC2通过+12V 提供工作电压，其同相输入端和光敏三极管V1的集电极与电阻R2的连接点相连，反相输 入端接地，方波发生器IC2的输出端作为隔离取样单元1的输出与同步脉冲形成单元2相 连。
同步脉冲形成单元2包括由电容C1、电阻R3组成的微分电路和集成电路IC3， R3的 一端接地，微分电路的输出与集成电路IC3的正相输入端，集成电路IC3的反相输入端接 3V电压，集成电路IC3的输出作为同步脉冲形成单元2的输出与同步判断检出单元3的输 入端连接。
同步判断检出单元3为一个与门电路IC4。 本实用新型相对于现有技术具有以下优点
1、 本实用新型提供的切换装置采用同步技术，切换速度快，切换时间《1毫秒，满足所有 用电器的要求。即使对于要求最高的气体放电灯而言，其工作也丝毫不受切换影响。
2、 本实用新型能进行同步切换，切换点准确，电感类负载不会产生危险的感生电动势； 电机类负载不会产生巨响；变压器类负载切换时不会产生大电流冲击。
3、 本实用新型用途广泛，可满足各类新能源发电设备互相切换以及和市电切换的各种情 况。使新能源发电的不停电供电成为可能。使风光互补、风水互补、风柴互补、风光 市电互补实用化。
4、 本实用新型电路简单但不失为实用而新型，同步脉冲可正确识别正半周和负本周；且 同步脉冲在零点之前出现，使后面的可控硅能顺利的进行过零点切换，达到切换时间 《1毫秒的设计要求。
图1为本实用新型的原理结构框图； 图2为本实用新型实施例的实现部分电路图； 图3为本实用新型实施例中切换脉冲处理单元实现电路图； 图4为本实用新型中实现过程的脉冲波形。
具体实施方式
下边结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。 如图1所示， 一种快速双电源切换装置，A电源信号与A路控制部分相连，A路控制部分包括依次串联的隔离取样单元1和同步脉冲形成单元2; B电源信号与B路控制部
分相连，B路控制部分包括依次串联的隔离取样单元1和同步脉冲形成单元2。 A路与B 路各自的同步脉冲形成单元2作为A路控制部分与B路控制部分的输出与同步判断检出单 元3的输入端连接，同步判断检出单元3的输出端与切换脉冲处理单元4的一个输入端连 接，切换脉冲处理单元4的另一个输入端与电源切换控制信号连接，切换脉冲处理单元4 的输出端与双电源各自的可控硅相连，根据切换脉冲处理单元4输出的切换信号完成双电 源的同步切换。
实施例采用的双电源分别是风力发电系统和市电系统。
如图2所示，先对风力发电系统的电源控制部分进行说明，该电源的控制部分中隔离 取样单元1包括光电隔离电路IC1、电阻R1、 R2、 二极管D1、 D2、方波发生器IC2，其 电源的火线电压通过二极管Dl、电阻Rl与光电隔离电路IC1中的发光二极管D3的正极 连接，发光二极管D3的负极接零线电压，二极管D2负端接电阻R1的输出端，正端接零 线电压，光电隔离电路IC1中光敏三极管V1的集电极通过电阻R2与+12V电压相连，光 敏三极管V1的发射极与-12V电压相连，方波发生器IC2通过+12V提供工作电压，其同 相输入端和V1的集电极与电阻R2的连接点相连，反相输入端接地，方波发生器IC2的输 出端作为隔离取样单元1的输出与同步脉冲形成单元2相连，方波发生器IC2将A点取出 近似方波波形整形为B点的标准方波输出。具体波形见图4中A点和B点波形。注意B 点的方波波形，其正半周的时间较长，这里利用了光耦的导电特性。
同步脉冲形成单元2包括由电容C1、电阻R3组成的微分电路和集成电路IC3， R3的 一端接地，微分电路的输出点C与集成运放IC3的同相输入端相连，集成运放IC3的反相 输入端接3V电压，微分电路将方波的上升沿和下降沿进行处理成同步脉冲信号，如图4 中C点波形。集成运放IC3接成电压比较器，从同步脉冲中取出正的同步脉冲作为同步脉 冲形成单元2的输出与同步判断检出单元3的输入端连接，集成运放IC3的输出点D的波 形如图4所示。注意D点同步脉冲在零点前出现。
市电的控制部分电路与风力发电系统发出电源的控制部分原理和结构相同，各电源的 控制部分输出分别与同步判断检出单元3的输入端相连，同步判断检出单元3为一个与门 电路IC4，当两电源同步脉冲重合时，输出双电源同步脉冲信号至切换脉冲处理单元4的 一个输入端。
切换脉冲处理单元4的实现电路图见图3，包括两个与门IC5、 IC6， 一个非门IC7、集成运放电路IC8、 IC9，电阻R4、 R5，同步判断检出单元3输出的双电源同步脉冲信号作 为切换脉冲处理单元4的一个输入端与IN1相连，把该脉冲作为切换脉冲，切换脉冲处理 单元4的另一个输入端IN2信号由具体电源的实际要求决定，例如，当风力发电系统的蓄 电池欠压时，需要切换到市电，即可将电源切换控制信号送到IN2，两个信号经过切换脉 冲处理单元4处理后，分别控制各自的切换可控硅，实现双电源的快速切换。 本实用新型中未展开说明的电路均可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种快速双电源切换装置，其特征在于，A电源信号与A路控制部分相连，A路控制部分包括依次串联的隔离取样单元(1)和同步脉冲形成单元(2)，B电源信号与B路控制部分相连，B路控制部分包括依次串联的隔离取样单元(1)和同步脉冲形成单元(2)，A路与B路各自的同步脉冲形成单元(2)作为A路控制部分与B路控制部分的输出与同步判断捡出单元(3)的输入端连接，同步判断检出单元(3)的输出端与切换脉冲处理单元(4)的一个输入端连接，切换脉冲处理单元(4)的另一个输入端与电源切换控制信号连接，切换脉冲处理单元(4)的输出端与双电源各自的可控硅相连，根据切换脉冲处理单元(4)输出的切换信号完成双电源的同步切换。
2、 根据权利要求1所述的一种快速双电源切换装置，其特征在于，隔离取样单元(1)包 括光耦隔离电路IC1、电阻R1、 R2、 二极管D1、 D2、方波发生器IC2，火线电压经二 极管D1、电阻R1与光耦隔离电路IC1中发光二极管D3的正极连接，零线电压与光耦 隔离电路IC1中发光二极管D3的负极连接，二极管D2负端接电阻R1的输出端，正 端接零线电压，光电隔离电路IC1中光敏三极管V1的集电极通过电阻R2与+12V电压 相连，光敏三极管VI的发射极与-12V电压相连，方波发生器IC2通过+12V提供工作 电压，其同相输入端和光敏三极管V1的集电极与电阻R2的连接点相连，反相输入端 接地，方波发生器IC2的输出端作为隔离取样单元(1)的输出与同步脉冲形成单元(2) 相连。
3、 根据权利要求2所述的一种快速双电源切换装置，其特征在于，同步脉冲形成单元(2) 包括由电容C1、电阻R3组成的微分电路和集成电路IC3， R3的一端接地，微分电路 的输出与集成电路IC3的正相输入端，集成电路IC3的反相输入端接3V电压，集成电 路IC3的输出作为同步脉冲形成单元(2)的输出与同步判断检出单元(3)的输入端 连接。
4、 根据权利要求3所述的一种快速双电源切换装置，其特征在于，同步判断检出单元G) 为一个与门电路IC4。
专利摘要本实用新型提供了一种快速双电源切换装置，A电源信号与A路控制部分相连，A路控制部分包括串联的隔离取样单元(1)和同步脉冲形成单元(2)，B电源信号与B路控制部分相连，B路控制部分包括串联的隔离取样单元(1)和同步脉冲形成单元(2)，各自的同步脉冲形成单元(2)作为各路控制部分的输出与同步判断捡出单元(3)的输入端连接，同步判断检出单元(3)的输出端与切换脉冲处理单元(4)的一个输入端连接，切换脉冲处理单元(4)的另一个输入端与电源切换控制信号连接，根据切换脉冲处理单元(4)输出的切换信号完成双电源的同步切换。本实用新型根据同步切换的原理设计，可实现可快速切换双电源。
文档编号H02J9/06GK201360174SQ200920038250
公开日2009年12月9日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者申龙敬, 谢东藩, 陈惠桐 申请人:南京全乐科技有限公司;金陵科技学院