專利名稱：通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源控制電路系統(tǒng)，尤其涉及具有微控制器的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，用電設(shè)備對(duì)供電電源的可靠性要求也越來(lái)越高，對(duì)于一些重要的用電設(shè)備如電腦服務(wù)器、電信設(shè)備等，特別在高層樓宇、商場(chǎng)、銀行、醫(yī)院、郵電通訊、煤礦船舶、工業(yè)流水線、人防、化工、冶金、和軍事設(shè)施等不允許斷電的重要場(chǎng)所，更需要可靠的用電保證，如果電源供應(yīng)突然中斷，極易造成重要資料的遺失，嚴(yán)重者甚至?xí)绊懴嚓P(guān)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，給使用者造成極大的不便。目前，為了防止上述情況的發(fā)生，對(duì)一些重要的用電設(shè)
備，除了用規(guī)定的市電作常用電源外，還經(jīng)常用到不問斷電源(uninterruptedP0wer supply,簡(jiǎn)稱UPS)來(lái)提供備用電源。UPS是一個(gè)能提供不問斷高質(zhì)量電源的系統(tǒng)，它是伴隨著計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)的，是計(jì)算機(jī)的重要外圍設(shè)備之一。業(yè)界一般通過對(duì)單片機(jī)編程的方式來(lái)對(duì)常用電源進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并在所述常用電源出現(xiàn)異常而中斷對(duì)所述用電設(shè)備供電時(shí)，通過一個(gè)交流電源回路自動(dòng)切換開關(guān)(Aut Olllatic Transfer switch,簡(jiǎn)稱ATS)將所述用電設(shè)備的供應(yīng)電源切換至所述備用電源；并且，在所述常用電源恢復(fù)正常時(shí)，所述自動(dòng)切換開關(guān)可將所述用電設(shè)備的供應(yīng)電源重新切換至所述常用電源。而常規(guī)的雙電源切換控制裝置系統(tǒng)僅為實(shí)現(xiàn)雙電源切換， 一般采用邏輯門電路，而無(wú)采用微處理器進(jìn)行智能控制，故不能提供良好的人機(jī)交換界面和通訊管理功能。
實(shí)用新型內(nèi)本實(shí)用新型為解決上述問題，提供一種帶微處理芯片進(jìn)行智能控制的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)。
本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包含主電源監(jiān)測(cè)模塊、備用電源監(jiān)測(cè)模塊、比較模塊、控制模塊、電源模塊等，所述的控制模塊為單片機(jī)控制電路；所述的比較模塊連接模擬開關(guān)后輸入至所述的單片機(jī)控制電路，所述的比較模塊是由光耦和電壓比較器組成的電壓比較隔離電路，所述的控制模塊還連接有顯示模塊、4斜建模塊、LED指示模塊，所述的控制模塊還連接有通訊模塊，所述的通訊模塊是RS485通訊模塊。
進(jìn)一步的，所述的RS485通訊模塊是包括串行通信接口電路集成芯片75176,所述的單片機(jī)第5腳和第8腳與串行通信接口電路集成芯片75176組成串行數(shù)據(jù)輸入端和發(fā)送輸出端，形成一個(gè)高、低電平轉(zhuǎn)換器。
進(jìn)一步的，所述的比較模塊是由光耦和電壓比較器組成的電壓比較隔離電路。
進(jìn)一步的，所述的主電源監(jiān)測(cè)模塊和備用電源監(jiān)測(cè)模塊是三相相電壓監(jiān)測(cè)模塊。
進(jìn)一步的，所述的電源模塊是橋式整流電路和電源芯片組成。更進(jìn)一步的，所述的電源芯片是7805，所述的電源模塊是由4個(gè)二極管(2D1
—2D4)組成的橋式整流電路，經(jīng)電容(2C1)、電容(2C2)高低頻濾波，輸入
到電源芯片(U5)的第l腳，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓，由第3腳輸出5V的直流電壓，經(jīng)電
容(2C3)、電容(2C4)的高、低頻濾波。
本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，具有智能控制切換、提供良好的人機(jī)交換
界面和通訊管理的優(yōu)點(diǎn)。

圖l是本實(shí)用新型的電路才莫塊連接圖；圖2是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的電J 各原理圖。
具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包含主電源監(jiān)測(cè)模塊、備用電源監(jiān)測(cè)模塊、比較模塊、控制模塊、電源模塊等。所述的控制模塊為單片機(jī)控制電路；所述的比較模塊連接模擬開關(guān)后輸入至所述的單片機(jī)控制電路。所述的主電源監(jiān)測(cè)模塊和備用電源監(jiān)測(cè)模塊是三相相電壓監(jiān)測(cè)模塊。所述的控制模塊還連接有顯示模塊、^4囊模塊、LED指示模塊。所述的控制模塊還連接有通訊模塊。
如圖2所示，當(dāng)主電源或備用電源380V電接通后，主電源是由電壓互感器LA、電壓互感器LB、電壓互感器LC采集相應(yīng)的交流電壓，備用電源是由電壓互感器L1、電壓互感器L2、電壓互感器L3采集相應(yīng)的交流電壓，電壓互感器以100:1的比例輸出，布li殳主電源的電壓互感器LA輸入AC200V交流電壓，次級(jí)輸出電壓為AC2. 2V，經(jīng)二^l管Dl半波整流、電容Cl、電容C4濾波、電阻M限流，電阻R2分壓，調(diào)整電阻R2阻值，可調(diào)整電壓比例輸出，經(jīng)電阻R3限流輸入到比較器U7第2腳，由電阻R4、電阻R5、電阻R6組成的設(shè)定，作為比較器U7的反相輸入端，當(dāng)比較器U7第2腳電位高于比較器U7第3腳電位，比較器U7將輸出一個(gè)高電平，輸入到模擬開關(guān)U3第13腳，由第3腳輸出，加到單片機(jī)U1的24腳，由原來(lái)的高電平轉(zhuǎn)為低電平，經(jīng)單片機(jī)U1內(nèi)部邏輯判斷連續(xù)檢測(cè)，故判斷主電源的電壓互感器LA相電壓過高，單片機(jī)U1同時(shí)分六路輸出，第一路由單片機(jī)Ul的36腳、37腳、38腳、39腳并行輸出驅(qū)動(dòng)LCD顯示芯片IM后使LCD顯示屏顯示"主電源LA相電壓過高，，字樣。第二路由單片機(jī)U1第35腳由原來(lái)的低電平轉(zhuǎn)換為高電平使LED1熄滅，第三路由單片機(jī)U1的28腳由原來(lái)的低電平輸出變?yōu)楦唠娖捷敵?，三極管T1由截止變飽和狀態(tài)，使繼電器J2釋放，同時(shí)斷電裝置也跟著釋放。表示主電源斷電裝置斷開主電源，正要轉(zhuǎn)向備用電源供電。第四路由單片機(jī)U1的36腳、37腳、38腳、39腳并行輸出驅(qū)動(dòng)LCD顯示芯片U4后使LCD顯示屏顯示"備用電源，，字樣。第五路由單片機(jī)U1第21腳由原來(lái)的高電平轉(zhuǎn)換為低電平經(jīng)電阻R27限流分壓使LED3點(diǎn)亮，表示備用電源啟動(dòng)指示，第三路由單片機(jī)U1的27腳由原來(lái)的高電平輸出變?yōu)榈碗娖捷敵觯龢O管T2由原來(lái)飽進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，使繼電器J2吸合，同時(shí)備用電源裝置也跟著吸合接通負(fù)載電源，備用電源開始供電，這轉(zhuǎn)換周期表示當(dāng)主電源或備用電源，任何一相有電壓過高情況下，都可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。其它電壓互感器LB、電壓互感器LC、電壓互感器L1、電壓互感器L2、電壓互感器L3工作原理是一樣，這里不再重復(fù)。
電壓互感器LA、電壓互感器LB、電壓互感器LC任何一相次級(jí)沒有電壓輸出時(shí)，說(shuō)明有可能是斷相或停電應(yīng)轉(zhuǎn)換到另一路電源，當(dāng)二極管D1、 二極管D2、二極管D3有電壓輸出時(shí)，經(jīng)電阻1R1、光耦1U1、電阻1R2、光耦1U2、電阻1R3、光耦1U3組成三個(gè)不同4全測(cè)光耦電路，光耦1U1、光耦1U2、光耦1U3全部進(jìn)入導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)，輸出為低電平，分別輸入到經(jīng)模擬開關(guān)U3第2腳、4腳，經(jīng)模擬開關(guān)U3第3腳切換輸出，輸入到單片機(jī)U1第24腳I/O,經(jīng)單片機(jī)U1內(nèi)部設(shè)置邏輯判斷，將分別分六路輸出驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電路，具體驅(qū)動(dòng)方式和上述相同。
當(dāng)模擬開關(guān)U3第13腳、14腳、15腳其中有一腳為低電平時(shí)，當(dāng)模擬開關(guān)U3第12腳、l腳、5腳其中有一腳為低電平時(shí)，兩者同時(shí)發(fā)生時(shí)，單片機(jī)U1第H腳、M腳將輸出高電平同時(shí)三極管T1、三極管T2處于飽和狀態(tài)，使繼電器
6和備用電源斷電裝置脫扣斷電，保證用電源安全。
本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程顯示操作控制電路是串行通信接口電路芯片U2 (75176 集成芯片)為差分總線收發(fā)器，該收發(fā)器是一種用于平衡式傳輸線上進(jìn)行雙向 數(shù)據(jù)通信的單片集成電路。當(dāng)單片機(jī)Ul第5腳和第8腳與串行通信接口電路芯 片U2組成串行數(shù)據(jù)輸入端和發(fā)送輸出端，形成一個(gè)高、低電平轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)用新型的電源電路由二極管2D1—2D4組成的橋式整流電路，經(jīng)電容 2C1、電容2C2高低頻濾波，輸入到電源芯片U5的第l腳，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓，由第3 腳輸出5V的直流電壓，經(jīng)電容2C3、電容2C4的高、低頻濾波，向本實(shí)用新型 提供+5V的直流工作電壓。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)， 在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求1.通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包含主電源監(jiān)測(cè)模塊、備用電源監(jiān)測(cè)模塊、比較模塊、控制模塊、電源模塊，其特征在于所述的控制模塊為單片機(jī)控制電路；所述的比較模塊連接模擬開關(guān)后輸入至所述的單片機(jī)控制電路，所述的比較模塊是由光耦和電壓比較器組成的電壓比較隔離電路，所述的控制模塊還連接有顯示模塊、按鍵模塊、LED指示模塊，所述的控制模塊還連接有通訊模塊，所述的通訊模塊是RS485通訊模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述的RS485通訊模塊是包括串行通信接口電路集成芯片75176,所述的單片機(jī)第5腳和第8腳與串行通信接口電路集成芯片75176組成串行數(shù)據(jù)輸入端和發(fā)送輸出端，形成一個(gè)高、^f氐電平轉(zhuǎn)換器。
3. 如權(quán)利要求1所述的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述的主電源監(jiān)測(cè)模塊和備用電源監(jiān)測(cè)模塊是三相相電壓監(jiān)測(cè)模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述的電源模塊是橋式整流電路和電源芯片組成。
5. 如權(quán)利要求4所述的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述的電源模塊是由4個(gè)二極管(2D1—2D4 )組成的橋式整流電路，經(jīng)電容(2C1)、電容(2C2)高低頻濾波，輸入到電源芯片(U5)的第l腳，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓，由第3腳輸出5V的直流電壓，經(jīng)電容(2C3)、電容(2C4)的高、低頻濾波。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電源控制電路系統(tǒng)，尤其涉及具有微控制器的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型的通信型電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包含主電源監(jiān)測(cè)模塊、備用電源監(jiān)測(cè)模塊、比較模塊、控制模塊、電源模塊等，所述的控制模塊為單片機(jī)控制電路；所述的比較模塊連接模擬開關(guān)后輸入至所述的單片機(jī)控制電路，所述的比較模塊是由光耦和電壓比較器組成的電壓比較隔離電路，所述的控制模塊還連接有顯示模塊、按鍵模塊、LED指示模塊，所述的控制模塊還連接有通訊模塊，所述的通訊模塊是RS485通訊模塊。本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，具有智能控制切換、提供良好的人機(jī)交換界面和通訊管理的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J9/06GK201409014SQ20092013710
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者傅漢水 申請(qǐng)人:福建俊豪電子有限公司