[实用新型]一种直流电源切换器

说明书

技术领域

本实用新型属于直流供电装置技术领域，涉及一种用于大功率外设的直流电源切换器。

背景技术

目前在很多特殊领域，大功率外围设备的供电必须不间断供电，在直流供电领域主要有两种方法用于确保直流供电系统的不间断工作。

第一种方案采用直流无扰电源切换器，但是在电源切换过程中直流电压降低时间较长，直流电压降低10％的持续时间大约为90ms，此外无过欠压保护功能、过流保护功能以及无法实现对电源负极的隔离，也限制了其广泛应用。

第二种方案采用两路直流电源同时供电，在两路直流电源的正极分别加大功率二极管，使电压高的一路电源为主供电源，电压低的一路为备用电源。存在的问题是当二极管上通过电流较大时，二极管压降增大，使得输出电压降低且不稳定；若果其中一路隔离二极管损毁短路时，会发生两路电源输出间无隔离，出现烧毁供电电源的情况，存在安全性不高，功耗较大，电压不稳等问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的切换时间长、电源之间无隔离等问题，本实用新型提出了一种直流电源切换器，具有切换时间短，应用安全等优点。

本实用新型直流电源切换器的技术内容如下：

一种直流电源切换器，用于实现A路电源和B路电源对外设供电的快速切换，其中直流电源切换器包括控制单元、主控单元、输出及输出采样单元、A路辅助电源、B路辅助电源、A路采样单元、B路采样单元；

A路辅助电源由A路电源提供，并用于给控制单元和A路采样单元供电；B路辅助电源由B路电源提供，并用于给控制单元和B路采样单元供电；A路采样单元、B路采样单元分别实现对A路电源、B路电源的电压信号采集，并将采样结果输送给控制单元；

控制单元根据电源信号的采样结果及锁定情况，选择发送A路电源或B路电源的供电信号给主控单元；主控单元根据控制单元的信号指令选择供电电源的通道号并进行锁定；输出及输出采样单元实现供电电源对外设的输出，同时对输出电源的电流信号进行采样，并将采样结果输出至主控单元供切换及安全保护。

上述直流电源切换器中，A路电源和B路电源的正、负极分别通过各自的大功率绝缘栅双极型晶体管进行切换。

上述直流电源切换器中，大功率绝缘栅双极型晶体管的切换时间小于5ms。

上述直流电源切换器中，A路电源和B路电源通过直流断路器实现通道选择和过流保护。

本实用新型的有益技术效果为：

1、本实用新型的直流电源切换器，可以根据两路输入电源的输入电压信号，选择一路作为主供电源输出，另一路自动作为备用电源，在主供电源掉电时，设备可以自动切换到备用电源，确保了外设的连续供电，同时对电源的电压、电流信号进行采样，实现了输入电压的过欠压保护以及输出过流保护。

2、本实用新型的两路供电电源的输入分别采用大功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）对输入正负极同时实现了隔离，具有小于5ms的切换时间，满足了精密外设对电源切换时间的要求。

3、本实用新型的两路供电电源分别通过直流断路器实现通道选择和过流保护，满足了人为选择的特殊要求，并确保了两路供电过程中的安全性。

附图说明

图1为本实用新型直流电源切换器的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的直流电源切换器包括控制单元、主控单元、输出及输出采样单元、A路辅助电源、B路辅助电源、A路采样单元、B路采样单元；A路辅助电源由A路电源提供，并用于给控制单元和A路采样单元供电；B路辅助电源由B路电源提供，并用于给控制单元和B路采样单元供电；A路采样单元、B路采样单元分别实现对A路电源、B路电源的电压信号采集，并将采样结果输送给控制单元；控制单元根据电源信号的采样结果及锁定情况，选择发送A路电源或B路电源的供电信号给主控单元；主控单元根据控制单元的信号指令选择供电电源的通道号并进行锁定；输出及输出采样单元实现供电电源对外设的输出，同时对输出电源的电流信号进行采样，并将采样结果输出至主控单元供切换及安全保护。具体结构中，控制单元可采用型号为TLP521的隔离光耦器件，主控单元可采用型号为RXGH72N60A3的RGBP器件，输出及输出采样单元可采用型号为LM224的运算放大器，A路采样单元和B路采样单元均可采用型号为LM224运算放大器。