新型微机保护开关电源插件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型微机保护开关电源插件，其包括电路主板，所述电路主板设有用于将交流电转换为所需直流电输出的开关电源主模块及开关电源备用模块，所述开关电源主模块的输出端及开关电源备用模块的输出端与底板插针电连接，电路主板上还设置监视切换模块，所述监视切换模块与开关电源主模块及开关电源备用模块电连接；当开关电源主模块输出的电压低于监视切换模块设定的电压值时，监视切换模块关闭开关电源主模块的输出电压，并启动开关电源备用模块，以使得开关电源备用模块通过底板插针输出所需的电压值。本实用新型结构简单紧凑，使用成本低，便于更换维护，能有效提高电网供电的安全性及可靠性。
【专利说明】新型微机保护开关电源插件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种插件结构，尤其是一种新型微机保护开关电源插件，属于电力系统继电保护的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]微机保护开关在电网中大量使用，其具有故障判别和出口跳闸功能，当电网发生各类故障时，微机保护起到故障判别和切除、隔离故障的功能，是电网安全运行的基础。由于微机保护开关电源在工作51年后，易突然损坏。现有的微机保护开关电源插件并不包含冗余电源模块，一旦开关电源模块损坏，将造成微机保护失电，不能正常工作，此时电网将处于无保护运行状态，具有很大的安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种新型微机保护开关电源插件，其结构简单紧凑，使用成本低，便于更换维护，能有效提高电网供电的安全性及可靠性。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案，所述新型微机保护开关电源插件，包括电路主板，所述电路主板设有用于将交流电转换为所需直流电输出的开关电源主模块及开关电源备用模块，所述开关电源主模块的输出端及开关电源备用模块的输出端与底板插针电连接，电路主板上还设置监视切换模块，所述监视切换模块与开关电源主模块及开关电源备用模块电连接；当开关电源主模块输出的电压低于监视切换模块设定的电压值时，监视切换模块关闭开关电源主模块的输出电压，并启动开关电源备用模块，以使得开关电源备用模块通过底板插针输出所需的电压值。
[0005]所述电路主板上设有接线端子，所述接线端子与开关电源主模块的输入端及开关电源备用模块的输入端电连接，开关电源主模块的输入端及开关电源备用模块通过接线端子与外部输入电源电连接。
[0006]所述电路主板的一端设置背面挡板。
[0007]所述监视切换模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相端与第一电阻的一端、第二电阻的一端及第三电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电压Ui连接，第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端与第一二极管的阳极端连接，第一二极管的阴极端与第一运算放大器的输出端及第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与电压VCC连接；第一运算放大器的输出端与开关电源主模块的控制端及第二运算放大器的反相端连接；第一运算放大器的反相端与电压UR及第五电阻的一端连接；
[0008]第五电阻的另一端与第二运算放大器的同相端及第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第二二极管的阳极端连接，第二二极管的阴极端与第二运算放大器的输出端及第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与电压VCC连接，第二运算放大器的输出端与开关电源备用模块的控制端连接。[0009]所述第一运算放大器及第二运算放大器均采用LM393。所述背面挡板上设有若干固定螺钉。
[0010]所述开关电源主模块、开关电源备用模块均输出5V及24V电压。所述监视切换模块关断开关电源主模块的输出电压时，并输出报警信息。
[0011]本实用新型的优点:电路主板上设置模块化的开关电源主模块及开关电源备用模块，安装维修方便，监视切换模块监视并监测开关电源主模块输出的电压值，当开关电源主模块的输出电压故障时，监视切换模块关断开关电源主模块的输出，并启动开关电源备用模块，以通过开关电源备用模块输出所需的电压值，确保微机保护运行的可靠性，结构简单紧凑，使用成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图2为本实用新型监视切换模块的电路原理图。
[0014]附图标记说明:1_开关电源主模块、2-开关电源备用模块、3-监视切换模块、4-底板插针、5-固定螺钉、6-连线端子、7-背面挡板及8-电路主板。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1所示:为了能够提高对微机保护的有效性及可靠性，本实用新型包括电路主板8，所述电路主板8设有用于将交流电转换为所需直流电输出的开关电源主模块I及开关电源备用模块2，所述开关电源主模块I的输出端及开关电源备用模块2的输出端与底板插针4电连接，电路主板8上还设置监视切换模块3，所述监视切换模块3与开关电源主模块I及开关电源备用模块2电连接；当开关电源主模块I输出的电压低于监视切换模块3设定的电压值时，监视切换模块3关闭开关电源主模块I的输出电压，并启动开关电源备用模块2，以使得开关电源备用模块2通过底板插针4输出所需的电压值。
[0017]具体地，本实用新型实施例中，设置于电路主板8上的开关电源主模块1、开关电源备用模块2均可以采用常规反激式小功率电力电子开关电源，开关电源主模块1、开关电源备用模块2能够将输入的电压转换为5V和/或24V的直流电，开关电源主模块1、开关电源备用模块2再通过电路主板8上的底部插针4输出相应的电压值，以提供相应的工作电源。正常工作时，由开关电源主模块I工作供电，当开关电源主模块I输出的电压值低于监视切换模块3设定的电压值时，监视切换模块3关断开关电源主模块I的输出端，并启动开关电源备用模块2，通过开关电源备用模块2输出相应的5V和/或24V电压，通过开关电源备用模块2保证提供电源的连续性及可靠性。底板插针4负责将开关电源主模块I或开关电压备用模块2的输出连接至母板总线，为其他插件提供电源。
[0018]本实用新型实施例中，底板插针4位于电路主板8的一端端部，电路主板8的另一端设置连线端子6，通过连线端子6与外部220V的电压连接。具体地，所述接线端子6与开关电源主模块I的输入端及开关电源备用模块2的输入端电连接，开关电源主模块I的输入端及开关电源备用模块2通过接线端子6与外部输入电源电连接。开关电源主模块1、开关电源备用模块2将外部电源输入的电压转换得到5V、24V电压。[0019]所述电路主板8的一端设置背面挡板7。所述背面挡板7与连线端子6位于电路主板8的同一端，背面挡板7上设有若干固定螺钉5，通过固定螺钉5能方便地将电路主板8固定安装于机箱上。进一步地，本实用新型实施例中，在监视切换模块3关断开关电源主模块I输出电压的同时，通过连线端子6向外部输出报警信息，通过所述报警信息提示开关电源主模块I的损坏。
[0020]如图2所示:所述监视切换模块3包括第一运算放大器A，所述第一运算放大器A的同相端与第一电阻Rl的一端、第二电阻R2的一端及第三电阻R3的一端连接,第一电阻Rl的另一端与电压Ui连接，第二电阻R2的另一端接地，第三电阻R3的另一端与第一二极管Dl的阳极端连接，第一二极管Dl的阴极端与第一运算放大器A的输出端及第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与电压VCC连接；第一运算放大器A的输出端与开关电源主模块I的控制端及第二运算放大器B的反相端连接；第一运算放大器A的反相端与电压UR及第五电阻R5的一端连接；
[0021]第五电阻R5的另一端与第二运算放大器B的同相端及第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第二二极管D2的阳极端连接，第二二极管D2的阴极端与第二运算放大器B的输出端及第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与电压VCC连接，第二运算放大器B的输出端与开关电源备用模块2的控制端连接。
[0022]具体地，所述第一运算放大器A及第二运算放大器B均采用LM393。电压Ui为开关电源主模块I输出的电压值，电压UR为第一运算放大器A及第二运算放大器B的输出参考电压。第一运算放大器A的一电源端与电压VCC连接，另一端电压端接地，第一运算放大器A的输出端与开关电源主模块I的控制端连接，第二运算放大器B的输出端与开关电源备用模块2的控制端连接。
[0023]监视切换模块3监视开关电源主模块I的输出24V、5V，当24V下降至22.8或者5V下降至4.75V时,通过第一运算放大器A的输出端封锁开关电源主模块I的输出端，同时通过第二运算放大器B开启开关电源备用模块2，保证本开关电源插件能持续供电。
[0024]本实用新型电路主板8上设置模块化的开关电源主模块I及开关电源备用模块2，安装维修方便，监视切换模块3监视并监测开关电源主模块I输出的电压值，当开关电源主模块I的输出电压故障时，监视切换模块3关断开关电源主模块I的输出，并启动开关电源备用模块2，以通过开关电源备用模块2输出所需的电压值，确保微机保护运行的可靠性，结构简单紧凑，使用成本低。
【权利要求】
1.一种新型微机保护开关电源插件，其特征是:包括电路主板(8)，所述电路主板(8)设有用于将交流电转换为所需直流电输出的开关电源主模块(I)及开关电源备用模块(2)，所述开关电源主模块(I)的输出端及开关电源备用模块(2)的输出端与底板插针(4)电连接，电路主板(8)上还设置监视切换模块(3)，所述监视切换模块(3)与开关电源主模块(I)及开关电源备用模块(2)电连接；当开关电源主模块(I)输出的电压低于监视切换模块(3)设定的电压值时，监视切换模块(3)关闭开关电源主模块(I)的输出电压，并启动开关电源备用模块(2)，以使得开关电源备用模块(2)通过底板插针(4)输出所需的电压值。
2.根据权利要求1所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述电路主板(8)上设有接线端子(6 )，所述接线端子(6 )与开关电源主模块(I)的输入端及开关电源备用模块(2 )的输入端电连接，开关电源主模块(I)的输入端及开关电源备用模块(2 )通过接线端子(6)与外部输入电源电连接。
3.根据权利要求1所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述电路主板(8)的一端设置背面挡板(7)。
4.根据权利要求1所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述监视切换模块(3)包括第一运算放大器(A)，所述第一运算放大器(A)的同相端与第一电阻(Rl)的一端、第二电阻(R2)的一端及第三电阻(R3)的一端连接，第一电阻(Rl)的另一端与电压Ui连接，第二电阻(R2)的另一端接地，第三电阻(R3)的另一端与第一二极管(Dl)的阳极端连接，第一二极管(Dl)的阴极端与第一运算放大器(A)的输出端及第四电阻(R4)的一端连接，第四电阻(R4)的另一端与电压VCC连接；第一运算放大器(A)的输出端与开关电源主模块(I)的控制端及第二运算放大器(B)的反相端连接；第一运算放大器(A)的反相端与电压UR及第五电阻(R5)的一端连接； 第五电阻(R5)的另一端与第二运算放大器(B)的同相端及第六电阻(R6)的一端连接，第六电阻(R6)的另一端与第二二极管(D2)的阳极端连接，第二二极管(D2)的阴极端与第二运算放大器(B)的输出端及第七电阻(R7)的一端连接，第七电阻(R7)的另一端与电压VCC连接，第二运算放大器(B)的输出端与开关电源备用模块(2)的控制端连接。
5.根据权利要求4所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述第一运算放大器(A)及第二运算放大器(B)均采用LM393。
6.根据权利要求3所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述背面挡板(7)上设有若干固定螺钉(5)。
7.根据权利要求1所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述开关电源主模块(I)、开关电源备用模块(2 )均输出5V及24V电压。
8.根据权利要求1所述的新型微机保护开关电源插件，其特征是:所述监视切换模块(3)关断开关电源主模块(I)的输出电压时，并输出报警信息。
【文档编号】H02J9/06GK203445685SQ201320520791
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】史春旻, 鲍有理, 沈海平, 华伟东, 许小兵, 仲伟宽, 朱婵霞 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司无锡供电公司