一种双电源转换开关控制器的制作方法

本发明涉及低压电器，具体的是一种双电源转换开关控制器。

背景技术：

1、长期以来，双电源转换开关电器的控制器主要采用两种电路拓扑：

2、拓扑一：用一个两组触点的继电器来切换控制器的工作电源驱动转换开关的执行机构动作，完成主回路的电源转换(如图1所示)。

3、拓扑二：从两路电源各取一相(一般是a相)送入控制器，通过隔离后合并为一个电源为控制器供电(如图2所示)。

4、但是现有技术仍存在一定程度的缺陷：

5、拓扑一在低成本的转换开关中应用很多。但它存在一个严重风险，即当常用电源失压或零压时，继电器释放，备用电源的控制回路自动接通。如果此时备用电源的电压异常(如过压、欠压)这回对驱动电路带来危害。

6、拓扑二采用两个变压器对两路电源进行隔离，然后合并为一路电源为控制器的其余部分提供能量。这种拓扑可以实现可靠、丰富的功能，相对遗憾的是变压器的体积、重量大。不利于产品的小型化。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种双电源转换开关控制器。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种双电源转换开关控制器，包括两端的电源电路和分别针对两端电源电路的电压监测电路和转换机构驱动电路；

4、两个所述电源电路分别为常用电源电路与备用电源电路；

5、所述电压监测电路之间采用电气隔离器件为核心，通过构建控制逻辑电路实现双电源转换开关的自投自复工作模式和工作的优先度。

6、进一步地，所述两套电源电路互相独立，不进行任何电气连接。

7、进一步地，所述电气隔离器件为光电耦合器、光继电器、电磁继电器中的任意一种。

8、进一步地，所述电压监测电路是滞回比较器，滞回比较器的比较上限为输入电压的85％，滞回比较器的下限为输入电压的50％。

9、进一步地，所述电源电路是以非隔离离线式dc/dc芯片构成，其整流桥d1的交流输入端连接到常用电源的a相(l1和n)，整流后的电压经过电容c2后变成脉动成分较为平缓的直流后输入到非隔离离线式dc/dc芯片n1的输入端。

10、进一步地，所述电压检测电路的电阻r2从整流桥d1的直流侧正极拾取电压，通过电阻r2、r1和电容c1构成的分压、滤波电路将高电平降低到适合输入运放u1正输入端的电平；

11、运放u1的正输入端的电平低于负输入端的参考电平时，u1输出低电平，这时u1负输入端的电平等于方程(1)的计算值：

12、

13、运放u1的正输入端的电平高于负输入端的参考电平时，u1输出高电平，场效应管q1导通将电阻r3短路，这时u1负输入端的电平等于方程(2)的计算值：

14、

15、常用电源的电压大于等于85％额定电压时，运放正输入端的电平大于等于vref h，当常用电源的电压小于等于50％额定电压时，运放正输入端的电平小于等于vref l。

16、所述转换机构的驱动电路电阻r9、三极管q1、继电器k1、二极管d3、电磁铁k2和位置开关s2组成，运放u1输出高电平时，三极管q1导通激励继电器的电磁线圈k1:1，继电器的触点k1:2闭合，接通电磁铁k2的电源，电磁铁驱动转换机构运动，完成转换开关主电路接通到常用电源的动作并断开位置开关s2，即断开电磁铁k2的供电，自锁按钮开关s3的第一个部件s3:1闭合，则运放u1输出端的高电平驱动光电耦合器n3的发光二极管，使光电耦合器输出三极管导通，将三极管q3的基极电平拉低到0.3v以下，转换开关也保持在常用电源。

17、本发明的有益效果：

18、本发明采用非隔离的离线式dc/dc芯片，为控制器构建两套无电气联系的的电源电路分别对应常用电源和备用电源。在此基础上分别为常用电源和备用电源构建电压检测电路、机构驱动电路。为了实现双电源自动转换的功能，采用光电耦合器在两套独立电路之间传递控制信号，实现符合双电源转换开关的控制逻辑。与现有的拓扑二相较，本发明没有体积大且沉重的变压器，实现控制器的小型化、轻量化。与拓扑一相较，本发明测量精度高、功能完整并且消除了它存在的固有风险。

技术特征：

1.一种双电源转换开关控制器，其特征在于，包括两端的电源电路和分别针对两端电源电路的电压监测电路和转换机构驱动电路；

2.根据权利要求1所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，两套所述电源电路互相独立，不进行任何电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述电气隔离器件为光电耦合器、光继电器、电磁继电器中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述电压监测电路是滞回比较器，滞回比较器的比较上限为输入电压的85％，滞回比较器的下限为输入电压的50％。

5.根据权利要求4所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述电源电路是以非隔离离线式dc/dc芯片构成，其整流桥d1的交流输入端连接到常用电源的a相，整流后的电压经过电容c2后变成脉动成分较为平缓的直流后输入到非隔离离线式dc/dc芯片n1的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述电压检测电路的电阻r2从整流桥d1的直流侧正极拾取电压，通过电阻r2、r1和电容c1构成的分压、滤波电路将高电平降低到适合输入运放u1正输入端的电平。

7.根据权利要求6所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述运放u1的正输入端的电平低于负输入端的参考电平时，u1输出低电平，这时u1负输入端的电平等于方程(1)的计算值：

8.根据权利要求7所述的一种双电源转换开关控制器，其特征在于，所述转换机构驱动电路由电阻r9、三极管q1、继电器k1、二极管d3、电磁铁k2和位置开关s2组成，运放u1输出高电平时，三极管q1导通激励继电器的电磁线圈k1:1，继电器的触点k1:2闭合，接通电磁铁k2的电源，电磁铁驱动转换机构运动，完成转换开关主电路接通到常用电源的动作并断开位置开关s2，即断开电磁铁k2的供电，自锁按钮开关s3的第一个部件s3:1闭合，则运放u1输出端的高电平驱动光电耦合器n3的发光二极管，使光电耦合器输出三极管导通，将三极管q3的基极电平拉低到0.3v以下，转换开关也保持在常用电源。

技术总结本发明公开一种双电源转换开关控制器，涉及低压电器技术领域，包括两端的电源电路和分别针对两侧电源电路的电压监测电路和转换机构驱动电路；所述电压监测电路之间采用光电耦合器为核心，通过构建控制逻辑电路实现双电源转换开关的自投自复工作模式和工作的优先度；同时，本发明在使用时，通过采用非隔离的离线式DC/DC芯片，为控制器构建两套无电气联系的的电源电路分别对应常用电源和备用电源。在此基础上分别为常用电源和备用电源构建电压检测电路、机构驱动电路与现有的拓扑二相较，本发明没有体积大且沉重的变压器，实现控制器的小型化、轻量化。与拓扑一相较，本发明测量精度高、功能完整并且消除了它存在的固有风险。技术研发人员：牛莉莉,彭亮,杨金城,张传飞受保护的技术使用者：一二三电气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25