三电源自动转换开关控制器的制造方法
【专利摘要】一种三电源自动转换开关控制器：第一变压器T1、第二变压器T2和第三变压器T3的输出分别连接第一滤波整流电路，第四变压器T4、第五变压器T5和第六变压器T6的输出分别连接第二滤波整流电路，第七变压器T7、第八变压器和第九变压器的输出分别连接第三滤波整流电路，主控制CPU电路连接外部输出电路、电源电路、按键电路、LCD显示电路、控制输出电路和RS485，第一滤波整流电路、第二滤波整流电路和第三滤波整流电路分别连接第一CPU电路、第二CPU电路和相位差采集电路，相位差采集电路连接第二CPU电路，第一CPU电路和第二CPU电路分别通过SPI总线连接主控制CPU电路。本实用新型操作简单，具有智能化和远程控制功能。
【专利说明】三电源自动转换开关控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关控制器。特别是涉及一种智能化的三电源自动转换开关控制器。
【背景技术】
[0002]目前，现有的三电源自动转换开关控制器，一般只能监测电源的电压、频率等相对较少的电力参数，且只具有简单的启动油机功能。随着配电系统智能化、集约化管理、少人及无人值守维护管理模式的推进，现有的三电源自动转换开关控制器已不能满足需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种智能化的，可测量电源多项电力参数，实现定期测试，达到无人职守的三电源自动转换开关控制器。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种三电源自动转换开关控制器，包括有:输入端分别连接电源的第一变压器Tl?第九变压器T9、第一滤波整流电路、第二滤波整流电路、第三滤波整流电路和主控制CPU电路，其中，所述的第一变压器Tl、第二变压器T2和第三变压器T3的输出分别连接第一滤波整流电路，第四变压器T4、第五变压器T5和第六变压器T6的输出分别连接第二滤波整流电路，第七变压器T7、第八变压器和第九变压器的输出分别连接第三滤波整流电路，所述的主控制CPU电路的信号输入端分别连接外部输出电路、电源电路和按键电路，所述的主控制CPU电路的信号输出端分别连接IXD显示电路和控制输出电路，所述的主控制CPU电路还连接RS485通讯电路用于与上位机通讯，还设置有第一 CPU电路、第二 CPU电路以及相位差采集电路，所述的第一滤波整流电路、第二滤波整流电路和第三滤波整流电路的输出均分别连接第一 CPU电路、第二 CPU电路和相位差采集电路的输入端，所述的相位差采集电路还连接第二 CPU电路，所述的第一 CPU电路和第二 CPU电路分别通过SPI总线连接主控制CPU电路。
[0005]所述的主控制CPU电路的信号输出端还分别连接指示灯电路和声音报警电路。
[0006]所述的第一 CPU电路和第二 CPU电路均采用型号为PIC24HJ32GP204的单片机。
[0007]所述的主控制CPU电路采用型号为PIC24FJ256GA110的单片机。
[0008]所述的相位差采集电路包括有用于分别对应采集第一滤波整流电路、第二滤波整流电路和第三滤波整流电路所输出的第一变压器Tl?第九变压器T9各相位之间的相位差的多路相位差采集电路，所述的多路相位差采集电路结构相同。
[0009]所述的每一路相位差采集电路的构成是:电阻RGM17的一端连接所对应的变压器的一个相位S2C，另一端分别连接二极管DG5的负极、二极管DG6的正极、电容CG5的一端以及比较器UG2A的7脚；二极管DG5的正极、二极管DG6的负极、电容CG5的另一端以及比较器UG2A的6脚分别接地；比较器UG2A的7脚和I脚之间并接电阻RGM11，比较器UG2A的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，I脚分别连接电阻RGM5和地触发器UG3B的11脚；所述电阻RGM5的另一端接3.3V电源；地触发器UG3B的10脚和13脚接3.3V电源，12脚和8脚短接，9脚接入异或门芯片UB的4脚；电阻RGM18的一端连接所对应的变压器的一个相位S3C，另一端分别连接二极管DG7的负极、二极管DG8的正极、电容CG6的一端以及比较器UG2C的9脚；二极管DG7的正极、二极管DG8的负极、电容CG6的另一端以及比较器UG2C的8脚分别接地；比较器UG2C的9脚和14脚之间并接电阻RGM12，比较器UG2C的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，14脚分别连接电阻RGM6和地触发器UG3A的3脚；所述电阻RGM6的另一端接3.3V电源；所述地触发器UG3A的I脚和4脚接3.3V电源，2脚和6脚短接，5脚接入异或门芯片UB的5脚；所述异或门芯片UB的6脚接第二 CPU电路的信号输入端。
[0010]本实用新型的三电源自动转换开关控制器，在采用三路电源进线供电的场合，替代以前没有专用控制装置，采样双电源拼凑的方案，可提供接线少、安装、操作简单的控制装置，可监测频率差和相角差，提供电源并联功能，提高供电的连续性和可靠性。具有智能化的，可测量电源多项电力参数，可实现发电机组的定期测试功能，并具有所有采集参数、工作状态远程上传功能，具有远程控制功能，可达到无人职守。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的电路结构框图；
[0012]图2是本实用新型相位差采集电路原理图。
[0013]图中
[0014]1:第一滤波整流电路2:第二滤波整流电路
[0015]3:第三滤波整流电路4:第一 CPU电路
[0016]5:第二 CPU电路6:相位差采集电路
[0017]7:主控制CPU电路8:LCD显示电路
[0018]9:指示灯电路10:外部输出电路
[0019]11:控制输出电路12:声音报警电路
[0020]13:RS485通讯电路14:电源电路
[0021]15:按键电路16:SPI总线
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和附图对本实用新型的三电源自动转换开关控制器做出详细说明。
[0023]如图1所示，本实用新型的三电源自动转换开关控制器，包括有:输入端分别连接电源将电源的交流高电压转变为交流低压信号的第一变压器Tl~第九变压器T9、第一滤波整流电路1、第二滤波整流电路2、第三滤波整流电路3、第一 CPU电路4、第二 CPU电路5、相位差采集电路6以及主控制CPU电路7，其中，所述的第一变压器Tl、第二变压器T2和第三变压器T3的输出分别连接第一滤波整流电路1，第四变压器T4、第五变压器T5和第六变压器T6的输出分别连接第二滤波整流电路2，第七变压器T7、第八变压器和第九变压器的输出分别连接第三滤波整流电路3，所述的第一滤波整流电路1、第二滤波整流电路2和第三滤波整流电路3的输出均分别连接第一 CPU电路4、第二 CPU电路5和相位差采集电路6，所述的相位差采集电路6还连接第二 CPU电路5，所述的第一 CPU电路4和第二 CPU电路5分别通过SPI总线16连接主控制CPU电路7，所述的主控制CPU电路7的信号输入端分别连接外部输出电路10和电源电路14和按键电路15，所述的主控制CPU电路7的信号输出端分别连接IXD显示电路8和控制输出电路11 ;所述的主控制CPU电路7还连接RS485通讯电路13与上位机通讯。所述的主控制CPU电路7的信号输出端还分别连接指示灯电路9和声音报警电路12。
[0024]在本实用新型的三电源自动转换开关控制器中，所述的第一 CPU电路4和第二 CPU电路5均采用型号为PIC24HJ32GP204的单片机。所述的主控制CPU电路7采用型号为PIC24FJ256GA110 的单片机。
[0025]所述的相位差采集电路6包括有用于分别对应采集第一滤波整流电路1、第二滤波整流电路2和第三滤波整流电路3所输出的第一变压器Tl?第九变压器T9各相位之间的相位差的多路相位差采集电路，所述的多路相位差采集电路结构相同。
[0026]如图2所示，所述的每一路相位差采集电路的构成是:电阻RGM17的一端连接所对应的变压器的一个相位S2C，另一端分别连接二极管DG5的负极、二极管DG6的正极、电容CG5的一端以及比较器UG2A的7脚；二极管DG5的正极、二极管DG6的负极、电容CG5的另一端以及比较器UG2A的6脚分别接地；比较器UG2A的7脚和I脚之间并接电阻RGM11，比较器UG2A的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，I脚分别连接电阻RGM5和地触发器UG3B的11脚；所述电阻RGM5的另一端接3.3V电源；地触发器UG3B的10脚和13脚接3.3V电源，12脚和8脚短接，9脚接入异或门芯片UB的4脚；电阻RGM18的一端连接所对应的变压器的一个相位S3C，另一端分别连接二极管DG7的负极、二极管DG8的正极、电容CG6的一端以及比较器UG2C的9脚；二极管DG7的正极、二极管DG8的负极、电容CG6的另一端以及比较器UG2C的8脚分别接地；比较器UG2C的9脚和14脚之间并接电阻RGM12，比较器UG2C的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，14脚分别连接电阻RGM6和地触发器UG3A的3脚；所述电阻RGM6的另一端接3.3V电源；所述地触发器UG3A的I脚和4脚接3.3V电源，2脚和6脚短接，5脚接入异或门芯片UB的5脚；所述异或门芯片UB的6脚接第二 CPU电路5的信号输入端。该相位差采集电路的工作原理为:两个型号为LM239的比较器UG2A和比较器UG2C将第一滤波整流电路1、第二滤波整流电路2和第三滤波整流电路3所输出的各相位中的相位S2C和相位S3C的交流信号变为直流脉冲信号，分别对应的经过地触发器UG3B和UG3A的进一步整形，变为理想的直流脉冲信号，经由两输入异或门芯片UB输出相位差直流脉冲信号，通过捕获脉冲的宽度可计算出相位差。
[0027]本实用新型的三电源自动转换开关控制器的工作原理是(参考图1)，变压器Tl、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9将输入的交流高电压电源转变为交流低压信号，第一滤波整流电路1、第二滤波整流电路2和第三滤波整流电路3对变压器Tl、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9输出的交流低压信号进行整流滤波，整流滤波后的信号分别输入第一 CPU电路、第二CPU电路和相位差采集电路。其中，第一 CPU电路进行电压采样并计算，计算后的电压值通过SPI总线上传到主控制CPU电路，主控制CPU电路通过相连接的IXD显示电路将电压值显示在LCD上；第二 CPU电路进行频率采样并计算，计算后的频率差值通过SPI总线上传到主控制CPU电路；相位差采集电路输出相位差信号输入第二 CPU电路，由第二 CPU电路进行相位差的采集并计算出相位差的值，计算后的相位差值通过SPI总线上传到主控制CPU电路，主控制CPU电路通过指示灯电路驱动相应指示灯工作。外部输入电路与主控制CPU电路相连，主控制CPU电路通过外部输入电路采集外部的输入信号。控制输出电路与主控制CPU电路相连，主控制CPU电路通过控制输出电路驱动继电器达到控制外部设备的目的。声音报警电路与主控制CPU电路相连，主控制CPU电路通过声音报警电路驱动蜂鸣器工作，提供声音报警功能。RS485通讯电路与主控制CPU电路相连，主控制CPU电路通过RS485通讯电路与上位机通讯，传递采样的参数，上位机还可发送控制指令，实现远程控制功能。电源电路为整个控制器提供工作所需的电压。按键电路与主控制CPU电路相连，主控制CPU电路通过按键电路采集按键的信息达到人机交互的目的。
【权利要求】
1.一种三电源自动转换开关控制器，包括有:输入端分别连接电源的第一变压器Tl?第九变压器T9、第一滤波整流电路(I)、第二滤波整流电路(2)、第三滤波整流电路(3)和主控制CPU电路(7)，其中，所述的第一变压器Tl、第二变压器T2和第三变压器T3的输出分别连接第一滤波整流电路(1)，第四变压器T4、第五变压器T5和第六变压器T6的输出分别连接第二滤波整流电路(2)，第七变压器T7、第八变压器和第九变压器的输出分别连接第三滤波整流电路(3)，所述的主控制CPU电路(7)的信号输入端分别连接外部输出电路(10)、电源电路(14)和按键电路(15)，所述的主控制CPU电路(7)的信号输出端分别连接IXD显示电路(8 )和控制输出电路(11)，所述的主控制CPU电路(7 )还连接RS485通讯电路(13 )用于与上位机通讯，其特征在于，还设置有第一 CPU电路(4)、第二 CPU电路(5)以及相位差采集电路(6)，所述的第一滤波整流电路(I)、第二滤波整流电路(2)和第三滤波整流电路(3)的输出均分别连接第一 CPU电路(4)、第二 CPU电路(5)和相位差采集电路(6)的输入端，所述的相位差采集电路(6)还连接第二 CPU电路(5)，所述的第一 CPU电路(4)和第二CPU电路(5)分别通过SPI总线(16)连接主控制CPU电路(7)。
2.根据权利要求1所述的三电源自动转换开关控制器，其特征在于，所述的主控制CPU电路(7)的信号输出端还分别连接指示灯电路(9)和声音报警电路(12)。
3.根据权利要求1所述的三电源自动转换开关控制器，其特征在于，所述的第一CPU电路(4)和第二 CPU电路(5)均采用型号为PIC24HJ32GP204的单片机。
4.根据权利要求1所述的三电源自动转换开关控制器，其特征在于，所述的主控制CPU电路(7)采用型号为PIC24FJ256GA110的单片机。
5.根据权利要求1所述的三电源自动转换开关控制器，其特征在于，所述的相位差采集电路(6)包括有用于分别对应采集第一滤波整流电路(I)、第二滤波整流电路(2)和第三滤波整流电路(3)所输出的第一变压器Tl?第九变压器T9各相位之间的相位差的多路相位差采集电路，所述的多路相位差采集电路结构相同。
6.根据权利要求5所述的三电源自动转换开关控制器，其特征在于，所述的每一路相位差采集电路的构成是:电阻RGM17的一端连接所对应的变压器的一个相位S2C，另一端分别连接二极管DG5的负极、二极管DG6的正极、电容CG5的一端以及型号为LM239的比较器UG2A的7脚；二极管DG5的正极、二极管DG6的负极、电容CG5的另一端以及比较器UG2A的6脚分别接地；比较器UG2A的7脚和I脚之间并接电阻RGM11，比较器UG2A的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，I脚分别连接电阻RGM5和型号为74AHC74的地触发器UG3B的11脚；所述电阻RGM5的另一端接3.3V电源；地触发器UG3B的10脚和13脚接3.3V电源，12脚和8脚短接，9脚接入型号为SN74ALS86的异或门芯片UB的4脚；电阻RGM18的一端连接所对应的变压器的一个相位S3C，另一端分别连接二极管DG7的负极、二极管DG8的正极、电容CG6的一端以及型号为LM239的比较器UG2C的9脚；二极管DG7的正极、二极管DG8的负极、电容CG6的另一端以及比较器UG2C的8脚分别接地；比较器UG2C的9脚和14脚之间并接电阻RGM12，比较器UG2C的3脚接+9V电源，12脚接-9V电源，14脚分别连接电阻RGM6和型号为74AHC74的地触发器UG3A的3脚；所述电阻RGM6的另一端接3.3V电源；所述地触发器UG3A的I脚和4脚接3.3V电源，2脚和6脚短接，5脚接入异或门芯片UB的5脚；所述异或门芯片UB的6脚接第二 CPU电路(5)的信号输入端。
【文档编号】H02J9/06GK203434738SQ201320452036
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】邢元军, 陈炳杰 申请人:天津北方恒业电气技术有限公司