使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路的制作方法

本发明涉及电力电子领域，具体涉及使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路。

背景技术：

低压配电箱或低压配电柜中通常安装有若干具备短路保护功能的断路器，而当断路器自动跳闸后，人们一般能够迅速判断出是否由于后端负载功率过大影响，并对应采取相应的功耗调整措施，比如断开大功率负载设备的电力连接或将其他不重要的负载连接关闭，在经过一定时间的间隔后重新将跳闸的开关闭合，目前的断路器只具备独立开关功能，通常需要人员到配电箱处重新将跳闸的开关闭合，在实际的生产生活环境下并不总是能够及时的手动合闸，从而对人们的生产生活带来不必要的麻烦，因此有必要设计使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路予以解决。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路，以解决在一定时间的间隔内跳闸开关有备用开关。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路，包含第一开关与第二开关，还包含相互独立的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一转接输出端、第二转接输出端、第一电压检测模块、第二电压检测模块、第三电压检测模块、电压转换模块、比较判断模块、驱动模块、开关连接模块及供电模块；所述第一输入端用于与第一开关的输入端及第二开关的输入端同时并联连接，第二输入端用于与第一开关的输出端并联连接，第三输入端用于与第二开关的输出端相连，所述开关连接模块包含电子控制的两路双刀双掷开关，其中一路双刀双掷开关串接在第一转接输出端与第二输入端之间，另一路双刀双掷开关串接在第二转接输出端与第三输入端之间，且所选择串接的两路双刀双掷开关的闭合开启状态相反；第一转接输出端、第二转接输出端对应并联后与后端负载相连；所述第一电压检测模块与第一输入端电连接，用于检测第一输入端的电压，第二电压检测模块与第二输入端电连接，用于检测第二输入端的电压，第三电压检测模块与第三输入端电连接，用于检测第三输入端的电压，第一电压检测模块、第二电压检测模块及第三电压检测模块的输出分别与电压转换模块的不同输入相连，以将其对应调整或匹配为数字电路所能识别的电压或者能够进行比较的电压；比较判断模块的输入与电压转换模块的输出端相连，用于比较或判断电压转换模块输出的对应第一输入端、第二输入端、第三输入端的电压状态；比较判断模块的输出与驱动模块的输入相连，驱动模块的输出与开关连接模块的触发端相连，开关连接模块的开关作用端串接在第三输入端及转接输出端之间；所述驱动模块包含有延时单元，以实现在得到比较判断模块的信号输出间隔一段时间后再使开关连接模块的开关作用端动作；所述供电模块提供电压转换模块、比较判断模块、驱动模块、开关连接模块的所需用电。

进一步的，所述第一电压检测模块、第二电压检测模块及第三电压检测模块分别包含限流电阻及与限流电阻串联的光电二极管。

进一步的，所述电压转换模块包含共地连接的第一路三极管放大模块、第二路三极管放大模块及第三路三极管放大模块，第一路三极管放大模块、第二路三极管放大模块及第三路三极管放大模块中的三极管均为光敏三极管，其分别只对应接收第一电压检测模块、第二电压检测模块、第三电压检测模块中的光电二极管所发出的光线照射；第一路三极管放大模块的光电三极管只在被第一电压检测模块的光电二极管照射时导通；第二路三极管放大模块的光电三极管只在被第二电压检测模块的光电二极管照射时导通；第三路三极管放大模块的光电三极管只在被第三电压检测模块的光电二极管照射时导通。

进一步的，还包含串联于供电模块与电压转换模块之间的手动开关，用于控制供电模块对电压转换模块的供电。

进一步的，所述第一开关、第二开关为同型号规格的断路器。

进一步的，所述延时单元包含由555定时器构建的开机延时输出高电平电路。

进一步的，所述比较判断模块包含组合逻辑电路或嵌入式处理器中的其中一种。

进一步的，所述组合逻辑电路包含异或逻辑电路、其输入分别对应连接电压转接模块输出端。

进一步的，所述供电模块包含有电池及稳压电路。

本发明设置了互为替代的第一开关及第二开关，使用时两个开关同时合闸，在经过开关转接模块与转接输出端后再对后端负载供电，开关转接模块中的两路双刀双掷开关在信号触发下同步动作，但由于所连接的双刀双掷开关闭合状态相反，因此在任一时刻只有一路双刀双掷开关处于闭合导通状态；而断开的一路双刀双掷开关即用作备用开关转接；正常情况下，合闸的开关经开关转接模块中闭合导通的一路双刀双掷开关连接到并联的转接输出端向着负载端供电，当跳闸后，通过第一电压检测模块、第二电压检测模块、电压转换模块、比较判断模块实现对被监控开关的合闸状态进行判断，当判断情形满足跳闸情况时，则由比较判断模块输出信号给到驱动模块，驱动模块中555定时器构建的开机延时输出高电平电路使得在经过一段时间的低电平输出延迟后输出高电平并驱动开关转接模块的触发端，在低电平输出的延迟期间，第一转接输出端及第二转接输出端均不带电，在开关转接模块被触发后，原断开连接的双刀双掷开关闭合，接通备用开关的输出，使得转接输出端对后端负载继续供电；当不需要使用到互为替换的开关时，通过手动开关断开电压转换模块的供电即可。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：两开关互为备用，可以持续重复使用，不需要每次跳闸后都到现场手动合闸，适于生产生活中使用，结构简单便于推广。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明电压检测模块及电压转换模块电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

使两开关互为备用、跳闸后自动延时切换的电路，如图1所示，包含第一开关K1与第二开关K2，还包含相互独立的第一输入端J1、第二输入端J2、第三输入端J3、第一转接输出端、第二转接输出端、第一电压检测模块、第二电压检测模块、第三电压检测模块、电压转换模块、比较判断模块、驱动模块、开关连接模块及供电模块；所述第一输入端J1用于与第一开关K1的输入端及第二开关K2的输入端同时并联连接，第二输入端J2用于与第一开关K1的输出端并联连接，第三输入端J3用于与第二开关K2的输出端相连，所述开关连接模块包含电子控制的两路双刀双掷开关，其中一路双刀双掷开关串接在第一转接输出端与第二输入端J2之间，另一路双刀双掷开关串接在第二转接输出端与第三输入端J3之间，且所选择串接的两路双刀双掷开关的闭合开启状态相反；第一转接输出端、第二转接输出端对应并联后与后端负载相连；所述第一电压检测模块与第一输入端J1电连接，用于检测第一输入端J1的电压，第二电压检测模块与第二输入端J2电连接，用于检测第二输入端J2的电压，第三电压检测模块与第三输入端J3电连接，用于检测第三输入端J3的电压，第一电压检测模块、第二电压检测模块及第三电压检测模块的输出分别与电压转换模块的不同输入相连，以将其对应调整或匹配为数字电路所能识别的电压或者能够进行比较的电压；比较判断模块的输入与电压转换模块的输出端相连，用于比较或判断电压转换模块输出的对应第一输入端J1、第二输入端J2、第三输入端J3的电压状态；比较判断模块的输出与驱动模块的输入相连，驱动模块的输出与开关连接模块的触发端相连，开关连接模块的开关作用端串接在第三输入端J3及转接输出端之间；所述驱动模块包含有延时单元，以实现在得到比较判断模块的信号输出间隔一段时间后再使开关连接模块的开关作用端动作；所述供电模块提供电压转换模块、比较判断模块、驱动模块、开关连接模块的所需用电。

如图2所示，所述第一电压检测模块包含限流电阻R1及与限流电阻R1串联的光电二极管LED1，第二电压检测模块包含限流电阻R2及与限流电阻R2串联的光电二极管LED2。

所述电压转换模块包含共地连接的第一路三极管放大模块、第二路三极管放大模块及第三路三极管放大模块，第一路三极管放大模块、第二路三极管放大模块及第三路三极管放大模块中的三极管均为光敏三极管，第一路三极管放大模块包含光敏三极管Q1，集电极电阻R2，第二路三极管放大模块包含光敏三极管Q2，集电极电阻R3，第三路三极管放大模块包含光敏三极管Q3，集电极电阻R6，且均为共射放大电路连接，其分别只对应接收第一电压检测模块、第二电压检测模块、第三电压检测模块中的光电二极管所发出的光线照射；第一路三极管放大模块的光敏三极管Q1只在被第一电压检测模块的光电二极管对LED1照射时导通；第二路三极管放大模块的光敏三极管Q2只在被第二电压检测模块的光电二极管对LED2照射时导通，第三路三极管放大模块的光敏三极管Q3只在被第三电压检测模块的光电二极管对LED3照射时导通，第一路三极管放大模块的输出端t1，第二路三极管放大模块的输出端t2，第三路三极管放大模块的输出端t3分别与比较判断模块相连；当被监控的断路器合闸导通时，输出端t1与输出端t2的电压相同，当监控的第一开关K1跳闸后，正常情况下，由于缺少LED2的照射，Q2截止，使得输出端t2的电压为稳定的高电平输出，输出端t1的电压为低电平输出，因此比较判断模块可选用两组异或逻辑电路分别连接输出端t1、t2及输出端t1、t3。

还包含串联于供电模块与电压转换模块之间的手动开关SD1，用于控制供电模块对电压转换模块的供电。

所述第一开关K1、第二开关K2为同型号规格的断路器,由于具备同样的自保护功能，则不会由于功率容差带来安全隐患。

所述延时单元包含由555定时器构建的开机延时输出高电平电路，根据需要的延时间隔选择定时相关的电阻电容参数元件。

所述比较判断模块包含组合逻辑电路或嵌入式处理器中的其中一种。

所述组合逻辑电路包含异或逻辑电路、其输入分别对应连接电压转接模块输出端。

进一步的，所述供电模块包含有电池及稳压电路。

本发明设置了互为替代的第一开关及第二开关，使用时两个开关同时合闸，在经过开关转接模块与转接输出端后再对后端负载供电，开关转接模块中的两路双刀双掷开关在信号触发下同步动作，但由于所连接的双刀双掷开关闭合状态相反，因此在任一时刻只有一路双刀双掷开关处于闭合导通状态；而断开的一路双刀双掷开关即用作备用开关转接；正常情况下，合闸的开关经开关转接模块中闭合导通的一路双刀双掷开关连接到并联的转接输出端向着负载端供电，当跳闸后，通过第一电压检测模块、第二电压检测模块、电压转换模块、比较判断模块实现对被监控开关的合闸状态进行判断，当判断情形满足跳闸情况时，则由比较判断模块输出信号给到驱动模块，驱动模块中555定时器构建的开机延时输出高电平电路使得在经过一段时间的低电平输出延迟后输出高电平并驱动开关转接模块的触发端，在低电平输出的延迟期间，第一转接输出端及第二转接输出端均不带电，在开关转接模块被触发后，原断开连接的双刀双掷开关闭合，接通备用开关的输出，使得转接输出端对后端负载继续供电；当不需要使用到互为替换的开关时，通过手动开关断开电压转换模块的供电即可；另外跳闸的开关可在适当时间再次合闸，以作为目前工作开关的替代开关。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。