可控硅切換電路及基于可控硅切換電路的電源切換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是可控硅切換電路及基于可控硅切換電路的電源切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對電源可靠性的要求越來越高，現(xiàn)在很多設(shè)備都采用雙電源供電系統(tǒng)保證為負(fù)載供電的可靠性，因此兩路電源的切換時間和可靠性直接影響設(shè)備工作的穩(wěn)定性。
[0003]雙路交流電源切換裝置是對兩路交流電源進(jìn)行切換控制的裝置，所切換的兩路交流電源中一路為常用電源，另一路為備用電源。當(dāng)常用電源發(fā)生故障或停電時，通過雙路交流電源切換裝置自動切換至備用電源上，從而使負(fù)載仍能正常運行。雙路交流電源切換裝置主要包括對兩路交流電源的供電狀態(tài)進(jìn)行檢測的電源切換電路和實現(xiàn)兩路交流電源切換的切換控制電路。其中，切換控制電路在交流電源切換器的研制中處于最重要的環(huán)節(jié)，切換控制的準(zhǔn)確度直接影響到切換裝置的性能。
[0004]目前，雙路交流電源切換控制一般采用以下方式實現(xiàn):
[0005]1.通過雙路電源用接觸器進(jìn)行切換，其缺點是工作穩(wěn)定性差、切換時間長、切換時有噪音、而且無法實現(xiàn)智能控制。
[0006]2.選用可控硅作為開關(guān)器件，用電流互感器檢測可控硅的開通或關(guān)斷，以所述可控硅的開通和關(guān)斷狀態(tài)作為切換條件，由于電流互感器的誤差比較大，造成切換時間長、工作的可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種可控硅切換電路及基于可控硅切換電路的電源切換裝置，以實現(xiàn)電源準(zhǔn)確、迅速、無縫切換，縮短了切換控制時間，提高了裝置的可靠性。
[0008]第一方面，本發(fā)明提供一種可控硅切換電路，包括，
[0009]兩組控制器件、驅(qū)動電路、關(guān)斷狀態(tài)檢測電路和控制芯片；
[0010]兩組所述控制器件，分別連接在兩個輸入電源和輸出電路之間，每個所述控制器件用于在所述控制芯片的驅(qū)動信號控制下，接通所連接電源與輸出電路，其中，所述控制器件包括反相并聯(lián)的可控硅；
[0011 ] 所述關(guān)斷狀態(tài)檢測電路包括基準(zhǔn)電壓電路和比較器，所述基準(zhǔn)電壓電路用于提供所述比較器輸入端的基準(zhǔn)電壓，所述比較器用于將所述基準(zhǔn)電壓與可控硅的門極和陰極之間的電壓差值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果提供給控制芯片；
[0012]所述控制芯片，用于停止向所述驅(qū)動電路輸出待停用輸入電源對應(yīng)的控制器件的驅(qū)動信號，且在根據(jù)比較結(jié)果檢測到該控制器件處于關(guān)斷狀態(tài)時，向另一輸入電源對應(yīng)的控制器件輸出驅(qū)動信號。
[0013]第二方面，本發(fā)明提供一種基于可控硅切換電路的電源切換裝置，包括上述第一方面的可控硅切換電路，還包括故障檢測電路；
[0014]所述故障檢測電路，連接在所述輸入電源和控制芯片之間，用于檢測所述輸入電源的工作狀態(tài)，并提供給所述控制芯片。
[0015]本發(fā)明提供的可控硅切換電路及基于可控硅切換電路的電源切換裝置，通過獲取所述控制器件中可控硅的管壓降，即門極與陰極之間的電壓差值，并將所述管壓降與基準(zhǔn)電壓比較，根據(jù)所述比較結(jié)果確定所述控制器件所處的工作狀態(tài)，從而確定電路的切換條件，實現(xiàn)準(zhǔn)確、迅速的檢測切換電路的切換條件的目的；將所述可控硅切換電路運用于電源切換裝置，可以準(zhǔn)確、迅速的檢測到電源的切換條件，實現(xiàn)雙電源的無縫切換，縮短了切換控制時間，提高了裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例一提供多的可控硅切換電路的原理框圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例一提供的可控硅切換電路的原理圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例二提供的基于可控硅切換電路的電源切換裝置的原理框圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實施例二提供的基于可控硅切換電路的電源切換裝置中控制芯片的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明實施例三提供的基于可控硅切換電路的電源切換裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下將參照本發(fā)明實施例中的附圖，通過實施方式清楚、完整地描述本發(fā)明的技術(shù)方案，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]實施例一
[0025]圖1是本發(fā)明實施例一提供的可控硅切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。所述可控硅切換電路，包括:兩組控制器件104、驅(qū)動電路102、關(guān)斷狀態(tài)檢測電路101和控制芯片103 ；
[0026]兩組所述控制器件104，分別連接在兩個輸入電源和輸出電路之間，每個所述控制器件104用于在所述控制芯片103的驅(qū)動信號控制下，接通所連接電源與輸出電路，其中，所述控制器件104包括反相并聯(lián)的可控硅；
[0027]所述關(guān)斷狀態(tài)檢測電路101包括基準(zhǔn)電壓電路和比較器，所述基準(zhǔn)電壓電路用于提供所述比較器輸入端的基準(zhǔn)電壓，所述比較器用于將所述基準(zhǔn)電壓與可控硅的門極和陰極之間的電壓差值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果提供給控制芯片103 ;
[0028]所述控制芯片103，用于停止向所述驅(qū)動電路102輸出待停用輸入電源對應(yīng)的控制器件104的驅(qū)動信號，且在根據(jù)比較結(jié)果檢測到該控制器件104處于關(guān)斷狀態(tài)時，向另一輸入電源對應(yīng)的控制器件104輸出驅(qū)動信號。
[0029]本實施例的技術(shù)方案可采用多種電路連接結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，優(yōu)選的電路圖如圖2所示，下面結(jié)合圖1和圖2對該切換電路的實現(xiàn)原理進(jìn)行說明。
[0030]本實施例的上述技術(shù)方案，兩個輸入電源可分別作為主電源和備用電源。主電源與輸出電路之間串聯(lián)有一組所述控制器件104，所述備用電源與輸出電源之間串聯(lián)有另一組所述控制器件104。采用兩個反并聯(lián)的可控硅作為所述控制器件104。所述可控硅的門極通過驅(qū)動電路102與控制芯片103電連接。所述控制芯片103生成SCR(Silicon ControlledRectifier，可控硅)驅(qū)動信號(包括 SCRAl-Gl-PWM、SCRA1-G2-PWM、SCRA2-G1-PWM 或SCRA2-G2-PWM)，并將所述SCR驅(qū)動信號輸出至驅(qū)動電路102。所述驅(qū)動電路102對所述SCR驅(qū)動信號進(jìn)行調(diào)整(電平或波形調(diào)整)后，輸出至所述可控硅的門極，以驅(qū)動對應(yīng)的可控硅導(dǎo)通，從而接通所連接的輸入電源與輸出電路。
[0031]所述比較器對輸入的可控硅的門極與陰極之間的電壓差值和所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，根據(jù)可控硅的門極與陰極之間的電壓差值大于或小于所述基準(zhǔn)電壓，輸出高電平或低電平，以作為可控硅關(guān)斷信號(包括SCRA1-0FF1、SCRA1-0FF2、SCRA2-0FF1或SCRA2-0FF2)。所述比較器將所述可控硅關(guān)斷信號輸出至控制芯片103的l/0(input/output，輸入/輸出)端口。
[0032]關(guān)斷狀態(tài)檢測電路101用于根據(jù)所述比較器的比較結(jié)果確定所述控制器件104的工作狀態(tài)。
[0033]通過人工設(shè)置或者系統(tǒng)默認(rèn)的方式確定不同的可控硅關(guān)斷信號對應(yīng)的所述控制器件104的工作狀態(tài)。舉例說明，可以預(yù)先設(shè)定在可控硅關(guān)斷信號是高電平時，所對應(yīng)的可控硅為導(dǎo)通狀態(tài)；在可控硅關(guān)斷信號是低電平時，所對應(yīng)的可控硅為關(guān)斷狀態(tài)。由于通