一種多功能ac/dc變換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子及工業(yè)自動化領(lǐng)域，特別涉及一種多功能AC/DC變換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著工業(yè)自動化的程度不斷提高，直流不間斷電源(DC UPS)的應(yīng)用也越來越廣泛。目前實現(xiàn)不間斷供電的方案有很多，但功能單一，存在著各種不足，有待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的，在于提供一種多功能AC/DC變換裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用安全，穩(wěn)定性強，實用性強。
[0004]為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0005]—種多功能AC/DC變換裝置，包括CPU、EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊、EMC輸出濾波電路、輔助電源、第一繼電器、第二繼電器、狀態(tài)顯示電路、電源狀態(tài)信息采集電路、電池狀態(tài)信息采集電路和干接點輸出端子，其中，EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊和EMC輸出濾波電路順序連接，且EMC輸入電路的輸入端連接90V-265V交流輸入，EMC輸出濾波電路的輸出端分別連接第一繼電器的一端和負載，第一繼電器的另一端連接電池；所述輔助電源的輸入端連接整流濾波電路的輸出端，輸出端連接CPU ;所述第二繼電器連接在電池與負載之間，而電池還連接CPU，第一、第二繼電器的控制端均連接CPU，在CPU的控制下閉合或斷開；所述DC/DC變換模塊包括DC/DC變換電路和控制器，所述DC/DC變換電路的兩端分別連接整流濾波電路和EMC輸出濾波電路，而控制器分別連接DC/DC變換模塊和CPU，在CPU的控制下調(diào)節(jié)DC/DC變換電路輸出電壓的大?。凰鲭娫礌顟B(tài)信息采集電路用于采集輔助電源的電壓和電流信息，并送入CPU，所述電池狀態(tài)信息采集電路則用于采集電池的電壓和電流信息，也送入CPU，由CPU判斷輔助電源及電池的工作狀況，并控制狀態(tài)顯示電路進行相應(yīng)顯示；所述干接點輸出端子連接CPU。
[0006]上述輔助電源的控制芯片采用FSQ100。
[0007]上述DC/DC變換模塊中的控制器采用TL494。
[0008]上述狀態(tài)顯示電路由4個不同顏色的LED燈組成，根據(jù)其亮滅分別提示輔助電源是否正常工作、電池是否正在充電、電池充電是否充滿和電池是否反接。
[0009]上述干接點輸出端子采用4個繼電器，分別提示輔助電源輸出故障、電池電壓過低、輸入交流故障和電池活化。
[0010]上述負載是指饋線終端設(shè)備、開閉所終端設(shè)備或配變終端設(shè)備。
[0011]采用上述方案后，本實用新型在有交流輸入時，可將輸入電壓進行處理后供給負載，并對電池實行分段式充電，而當過載時由電池供電給負載，并在過載故障消除后恢復(fù)供電；在交流輸入故障時由電池為CPU供電，實現(xiàn)不間斷供電，并提供干接點輸出端子報警。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡潔合理，且有電源工作狀態(tài)顯示、電池防反接、可帶多種負載等功能，且具有體積小，安全、穩(wěn)定的特點，用戶也可方便了解變換器的工作狀態(tài)，實用性強，可以廣泛地用于電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，電力智能箱變，環(huán)網(wǎng)柜以及其他需要不間斷直流供電的場合。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是本實用新型的外接框圖；
[0014]圖3是本實用新型中DC/DC變換模塊的原理圖；
[0015]圖4是本實用新型中干接點輸出端子的原理圖；
[0016]圖5是本實用新型中狀態(tài)顯示電路的原理圖；
[0017]圖6是本實用新型中電池防反接電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型提供一種多功能AC/DC變換裝置，包括CPU、EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊、EMC輸出濾波電路、輔助電源、第一繼電器、第二繼電器、狀態(tài)顯示電路、電源狀態(tài)信息采集電路、電池狀態(tài)信息采集電路和干接點輸出端子，下面分別介紹。
[0020]所述EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊和EMC輸出濾波電路順序連接，且EMC輸入電路的輸入端連接90V-265V交流輸入，EMC輸出濾波電路的輸出端連接第一繼電器的一端，并可同時連接負載，在正常工作狀態(tài)下，交流輸入電壓依次經(jīng)過EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊和EMC輸出濾波電路的處理，產(chǎn)生直流電壓供給負載。此為公知技術(shù)，不再贅述。
[0021]所述輔助電源的輸入端連接整流濾波電路的輸出端，輸出端連接CPU，可以在有交流輸入的情況下為CPU供電，維持整個裝置的運行。在本實施例中，輔助電源采用反激式的拓撲結(jié)構(gòu)，控制芯片采用FSQ100。
[0022]所述第一繼電器的另一端連接電池的輸入端，而電池的輸出端分別連接第二繼電器的一端及CPU，第二繼電器的另一端用于連接負載，所述第一、第二繼電器的控制端均連接CPU，在CPU的控制下閉合或斷開。
[0023]所述DC/DC變換模塊包括DC/DC變換電路和控制器，所述DC/DC變換電路的兩端分別連接整流濾波電路和EMC輸出濾波電路，而控制器分別連接DC/DC變換模塊和CPU，在CPU的控制下調(diào)節(jié)DC/DC變換電路輸出電壓的大小。在本實施例中，配合圖3所示，DC/DC變換電路采用半橋的拓撲結(jié)構(gòu)，控制器采用TL494，可實現(xiàn)寬電壓輸出，進而實現(xiàn)電池的分段式充電。
[0024]所述電源狀態(tài)信息采集電路用于采集輔助電源的電壓和電流信息，并送入CPU，所述電池狀態(tài)信息采集電路則用于采集電池的電壓和電流信息，也送入CPU，由CPU判斷輔助電源及電池的工作狀況，并控制狀態(tài)顯示電路進行相應(yīng)顯示。配合圖5所示，狀態(tài)顯示電路由4個不同顏色的LED燈組成，根據(jù)其亮滅分別提示輔助電源是否正常工作(綠色GREEN)、電池是否正在充電(黃色YELLOW)、電池充電是否充滿(藍色BLUE)和電池是否反接(紅色RED) ο
[0025]配合圖4所示，干接點輸出端子連接CPU，它的主要作用是與其它設(shè)備實現(xiàn)信息交流，在本實施例中采用4個繼電器，其作用分別是提示輔助電源輸出故障(FAULT_0UT)、電池電壓過低(BAT_L0W)、輸入交流故障(N0_AC )、電池活化(ACT_0UT 1)。
[0026]如圖6所示，是本實施例中的電池防反接電路圖，在電池正接的情況下，CONVERSE為低電平，而當電池反接時，CPU會檢測到CONVERSE變?yōu)楦唠娖叫盘?，為了保護電池，不會使第一繼電器閉合，電池不充電，同時報警提不電池故障。
[0027]具體工作時，配合圖2所示，本實用新型共有三組端子，一組是用于連接交流輸入的端子，一組是用于連接電池的端子，還有一組是用于連接負載的端子，此處的負載可以是饋線終端設(shè)備(FTU)、開閉所終端設(shè)備(DTU)及配變終端設(shè)備(TTU)，也可以是通常意義上的負載。
[0028]工作時，CPU根據(jù)電源狀態(tài)信息采集電路采集的數(shù)據(jù)判斷有交流輸入時，由輔助電源為CPU供電，此時的負載也是由交流供電的，CPU控制第二繼電器斷開，而根據(jù)電池的狀態(tài)信息，若電池需要充電，則第一繼電器閉合，若不需充電或已充滿，則控制第一繼電器斷開。具體在充電時，若電池長期處于浮充，為了避免極板鈍化，則自動進入活化狀態(tài)；檢測到電池連接正常時，第一繼電器閉合，電池充電，先以均充即恒流充至均充電壓，充電電壓恒定在預(yù)設(shè)值，電流開始下降，電池逐漸充滿；當充電電流小于設(shè)定值時，進入浮充狀態(tài)，進入浮充一個月后，電源將轉(zhuǎn)入受控的均充，自動對進行電池活化。
[0029]當沒有交流輸入或過載時，CPU控制第一繼電器斷開，第二繼電器閉合，電池同時為CPU及負載供電，同時由電池狀態(tài)信息采集電路實時采集電池的狀態(tài)信息，當當電池放電到預(yù)先設(shè)定的保護值時，斷開第二繼電器，保護電池被不可恢復(fù)的放電，并提供干接點報目Ο
[0030]以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:包括CPU、EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊、EMC輸出濾波電路、輔助電源、第一繼電器、第二繼電器、狀態(tài)顯示電路、電源狀態(tài)信息采集電路、電池狀態(tài)信息采集電路和干接點輸出端子，其中，EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊和EMC輸出濾波電路順序連接，且EMC輸入電路的輸入端連接90V-265V交流輸入，EMC輸出濾波電路的輸出端分別連接第一繼電器的一端和負載，第一繼電器的另一端連接電池；所述輔助電源的輸入端連接整流濾波電路的輸出端，輸出端連接CPU ;所述第二繼電器連接在電池與負載之間，而電池還連接CPU，第一、第二繼電器的控制端均連接CPU，在CPU的控制下閉合或斷開；所述DC/DC變換模塊包括DC/DC變換電路和控制器，所述DC/DC變換電路的兩端分別連接整流濾波電路和EMC輸出濾波電路，而控制器分別連接DC/DC變換模塊和CPU，在CPU的控制下調(diào)節(jié)DC/DC變換電路輸出電壓的大?。凰鲭娫礌顟B(tài)信息采集電路用于采集輔助電源的電壓和電流信息，并送入CPU，所述電池狀態(tài)信息采集電路則用于采集電池的電壓和電流信息，也送入CPU，由CPU判斷輔助電源及電池的工作狀況，并控制狀態(tài)顯示電路進行相應(yīng)顯示；所述干接點輸出端子連接CPU。2.如權(quán)利要求1所述的一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:所述輔助電源的控制芯片采用FSQ100。3.如權(quán)利要求1所述的一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:所述DC/DC變換模塊中的控制器采用TL494。4.如權(quán)利要求1所述的一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:所述狀態(tài)顯示電路由4個不同顏色的LED燈組成，根據(jù)其亮滅分別提示輔助電源是否正常工作、電池是否正在充電、電池充電是否充滿和電池是否反接。5.如權(quán)利要求1所述的一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:所述干接點輸出端子采用4個繼電器，分別提示輔助電源輸出故障、電池電壓過低、輸入交流故障和電池活化。6.如權(quán)利要求1所述的一種多功能AC/DC變換裝置，其特征在于:所述負載是指饋線終端設(shè)備、開閉所終端設(shè)備或配變終端設(shè)備。
【專利摘要】本實用新型公開一種多功能AC/DC變換裝置，EMC輸入電路、整流濾波電路、DC/DC變換模塊和EMC輸出濾波電路順序連接，EMC輸出濾波電路的輸出端分別連接第一繼電器的一端和負載，第一繼電器的另一端連接電池；輔助電源的輸入端連接整流濾波電路的輸出端，輸出端連接CPU；第二繼電器連接在電池與負載之間，電池還連接CPU，第一、第二繼電器在CPU的控制下閉合或斷開；CPU控制DC/DC變換模塊輸出電壓的大?。浑娫礌顟B(tài)信息采集電路和電池狀態(tài)信息采集電路分別采集輔助電源和電池的電壓及電流信息并送入CPU。此種AC/DC變換裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用安全，穩(wěn)定性強，實用性強。
【IPC分類】H02J9/04
【公開號】CN205070589
【申請?zhí)枴緾N201520875846
【發(fā)明人】萬志群, 鄭雪欽
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月5日