本發(fā)明屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的轉(zhuǎn)換速度的要求越來(lái)越高，勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器逐漸成為市場(chǎng)的主流。目前勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器主要采用繼電器在不同電源之間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間至少需要10ms，由于繼電器工作過(guò)程的限制，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的轉(zhuǎn)換速度能獲得進(jìn)一步提高的限度非常小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器，其能將自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器在不同電源之間切換的時(shí)間縮減到ns級(jí)。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器，包括與第一電源連接的第一采樣模塊、與第二電源連接的第二采樣模塊、處理模塊、第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置和第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置；

所述第一、二采樣模塊分別與處理模塊連接，用于將與其連接的電源的高壓強(qiáng)電信息轉(zhuǎn)化為低電壓等級(jí)集成電路系統(tǒng)能夠接受的信號(hào)，并在接收到處理模塊的調(diào)用指令后，將該信號(hào)傳輸至處理模塊；

所述處理模塊將接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，判斷需要轉(zhuǎn)換電源時(shí)向所述第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置和第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送信號(hào)；

所述第一、第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)相同，分別用于控制第一、第二電源在執(zhí)行開(kāi)關(guān)上的接通或斷開(kāi)；

所述第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置包括光電耦合器U1、P型MOSFET Q1、整流橋D2、電磁鐵L1、電容器R1、電容器R2和TVS管D1；所述光電耦合器U1的輸入端與所述處理模塊相連，輸出端的集電極串聯(lián)電阻器R1后與整流橋D2直流側(cè)高電平管腳相連接，同時(shí)P型MOSFET Q1的漏極與整流橋D2直流側(cè)高電平管腳相連接；光電耦合器U1的輸出端發(fā)射極同時(shí)與電容器R2的第一端和P型MOSFET Q1的柵極相連，電容器R2的第二端與TVS管D1的陰極相連接，TVS管D1的陽(yáng)極與整流橋D2的直流側(cè)低電平管腳相連接，TVS管D1的陽(yáng)極還與電磁鐵L1的第一端相連；電磁鐵L1的第二端與P型MOSFET Q1的源極相連；整流橋D2的交流側(cè)直接與交流220V電源；所述電磁鐵L1為執(zhí)行開(kāi)關(guān)內(nèi)的電磁鐵，其導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生磁力吸附合閘。

進(jìn)一步，所述勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器還包括HMI模塊，其與處理模塊連接，用于顯示所述處理模塊中的數(shù)據(jù)及人工向所述處理模塊中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述處理模塊的工作步驟如下：

步驟S01：初始化；

步驟S02：處理模塊向第一采樣模塊、第二采樣模塊分別發(fā)送指令，調(diào)取數(shù)據(jù)，所述第一、二采樣模塊分別將采集到的第一、二電源的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至所述處理模塊；

步驟S03：所述處理模塊對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；

步驟S04：依據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷數(shù)據(jù)是否正常，正常則代表電源符合使用要求，返回步驟S02；不正常，則需對(duì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不正常的次數(shù)進(jìn)行累加；

步驟S05：判斷累加后次數(shù)是否超出預(yù)設(shè)值，沒(méi)有超過(guò)則返回步驟S02；超過(guò)則進(jìn)入下一步邏輯判斷S06；

步驟S06：依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)條件進(jìn)行邏輯判斷，確定是否需要啟動(dòng)相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置，控制執(zhí)行開(kāi)關(guān)的開(kāi)合；

步驟S07：若步驟S06判斷的結(jié)果是需要啟動(dòng)相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置，則在相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的光電耦合器U1的輸入端加電信號(hào)。

當(dāng)光電耦合器的輸入端被處理模塊3施加一個(gè)電信號(hào)之后，就會(huì)導(dǎo)致光電耦合器的輸入端有電流通過(guò)，從而傳遞到輸出端，使得輸出端的集電極與漏極有電流通過(guò)，當(dāng)預(yù)定的電流從其中流過(guò)的時(shí)候，處于同一回路中的電阻器R1中就會(huì)有電壓產(chǎn)生。這樣P MOSFET的柵極與源極存在一個(gè)電壓，致使P MOSFET導(dǎo)通。這樣交流220V整流后的脈動(dòng)直流就通過(guò)P MOSFET流入電磁鐵，從而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)分?jǐn)鄦卧獎(jiǎng)幼鳌?/p>

該勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器具有如下優(yōu)點(diǎn)

1)由于使用的是電力電子器件P MOSFET，所以能夠快速執(zhí)行對(duì)電磁鐵的通電和斷電的命令。

2)整體功耗非常低，能夠降低產(chǎn)品的發(fā)熱，同時(shí)降低產(chǎn)品的成本。

3)能夠在控制電壓220V的等級(jí)下可靠工作。

4)體積小，重量輕。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖；

圖3為處理模塊的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器，包括與第一電源連接的第一采樣模塊1、與第二電源連接的第二采樣模塊2、處理模塊3、第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置5和第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置6；

所述第一、二采樣模塊1、2分別與處理模塊3連接，用于將與其連接的電源的高壓強(qiáng)電信息轉(zhuǎn)化為低電壓等級(jí)集成電路系統(tǒng)能夠接受的信號(hào)，并在接收到處理模塊3的調(diào)用指令后，將該信號(hào)傳輸至處理模塊3；

所述處理模塊3將接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，判斷需要轉(zhuǎn)換電源時(shí)向所述第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置5和第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送信號(hào)6；

所述第一、第二勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置5，6結(jié)構(gòu)相同，分別用于控制第一、第二電源在執(zhí)行開(kāi)關(guān)上的接通或斷開(kāi)；

如圖2所示，所述第一勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置5包括光電耦合器U1、P型MOSFET Q1、整流橋D2、電磁鐵L1、電容器R1、電容器R2和TVS管D1；所述光電耦合器U1的輸入端與所述處理模塊相連，輸出端的集電極串聯(lián)電阻器R1后與整流橋D2直流側(cè)高電平管腳相連接，同時(shí)P型MOSFET Q1的漏極與整流橋D2直流側(cè)高電平管腳相連接；光電耦合器U1的輸出端發(fā)射極同時(shí)與電容器R2的第一端和P型MOSFET Q1的柵極相連，電容器R2的第二端與TVS管D1的陰極相連接，TVS管D1的陽(yáng)極與整流橋D2的直流側(cè)低電平管腳相連接，TVS管D1的陽(yáng)極還與電磁鐵L1的第一端相連；電磁鐵L1的第二端與P型MOSFET Q1的源極相連；整流橋D2的交流側(cè)直接與交流220V電源；所述電磁鐵L1為執(zhí)行開(kāi)關(guān)內(nèi)的電磁鐵，其導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生磁力吸附合閘。

如圖3所示，所述處理模塊的工作步驟如下：

步驟S01：初始化；

步驟S02：處理模塊向第一采樣模塊1、第二采樣模塊2分別發(fā)送指令，調(diào)取數(shù)據(jù)，所述第一、二采樣模塊1、2分別將采集到的第一、二電源的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至所述處理模塊3；

步驟S03：所述處理模塊3對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；

步驟S04：依據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷數(shù)據(jù)是否正常，正常則代表電源符合使用要求，返回步驟S02；不正常，則需對(duì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不正常的次數(shù)進(jìn)行累加；

步驟S05：判斷累加后次數(shù)是否超出預(yù)設(shè)值，沒(méi)有超過(guò)則返回步驟S02；超過(guò)則進(jìn)入下一步邏輯判斷S06；

步驟S06：依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)條件進(jìn)行邏輯判斷，確定是否需要啟動(dòng)相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置5或6，控制執(zhí)行開(kāi)關(guān)的開(kāi)合；

步驟S07：若步驟S06判斷的結(jié)果是需要啟動(dòng)相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置，則在相應(yīng)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的光電耦合器U1的輸入端加電信號(hào)。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述勵(lì)磁式自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器控制器還包括HMI模塊4，其與處理模塊3連接，用于顯示所述處理模塊3中的數(shù)據(jù)及人工向所述處理模塊3中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)。