[发明专利]一种旁路式双路供电切换系统

权利要求书

1.一种旁路式双路供电切换系统，其特征在于，包括双向无隙切换电路、载波驱动电路、换流缓冲器；所述双向无隙切换电路至少包括四个可控硅，具体包括至少一对交流侧可控硅和一对直流侧可控硅，所述交流侧可控硅SCR1与交流侧可控硅SCR3相互反向并联并与AC220V、负载组成交流回路，交流侧可控硅SCR1与交流侧可控硅SCR3的两端分别与继电器的常闭节点与中间节点相连，所述直流侧可控硅SCR2与直流侧可控硅SCR4相互反向并联，其中一端通过吸收电感L与继电器的常开节点相连，另一端与继电器的常闭节点相连；所述换流缓冲器并联在直流侧可控硅SCR2与直流侧可控硅SCR4的两端；所述载波驱动电路控制继电器的开关与可控硅的通断；当可控硅发生故障时，继电器的常闭节点充当为导线，此时AC220V、继电器、负载之间形成旁路式电路。

2.根据权利要求1所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，所述载波驱动电路包括载波电路和驱动电路；所述载波电路由电池、MOS管、高频变压器、PWM发生器组成，通过调节PWM波占空比，控制MOS管的导通与关断时间，产生具有载波性质的多路输出电压；所述驱动电路包括可控硅驱动电路和继电器驱动电路，其基本结构均为光耦开关控制的分压电路。

3.根据权利要求1所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，所述的换流缓冲器由并联在直流侧可控硅SCR2与直流侧可控硅SCR4两端的电阻电容组成，具体为直流侧可控硅SCR2两侧并联有R2、C2，直流侧可控硅SCR4两侧并联有R4、C4。

4.根据权利要求1所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，所述继电器的型号为KR_G5LB-1-25，继电器常闭节点CLOSE与SCR1阳极相连，继电器常开节点OPEN通过吸收电感L与SCR2相连，继电器中间节点MID与负载相连。

5.根据权利要求2所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，所述载波电路的PWM发生器UCC的输出端与MOS管Q1的门极相连，控制端与单片机相连；通过单片机控制UCC生成PWM波，进而控制MOS管Q1的开通与关断，电池的5V的直流电Vcc被斩波为方波，输入变压器T0的一次绕组；一次绕组与二次绕组的匝数比为1:1；通过变压器T0的变压，变压器T0二次绕组的压差为5V，并且具有载波的功能；变压器T1的1脚通过二极管与SCR_V1相连，变压器T1的2脚与SCR_K1相连，能实现SCR_V1的电压始终比SCR_K1的电压高5V；电容起稳压作用；同理，SCR_V2的电压始终比SCR_K2的电压高5V；SCR_V3的电压始终比AC_N的电压高5V；SCR_V4的电压始终比DC_N的电压高5V；产生压差为5V的电源供给驱动电路使用，通过单片机的控制信号，控制可控硅的导通或关断。

6.根据权利要求2所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，所述可控硅驱动电路具体为：Vcc通过电阻R11、R21、R31、R41分别与光电隔离模块U1、U2、U3、U4的1脚相连，光电隔离模块U1、U2、U3、U4的2脚分别与CTRL G1、CTRL G2、CTRL G3、CTRL G4相连；光电隔离模块U1、U2、U3、U4的3脚分别与SCR V1、SCR V2、SCR V3、SCR V4相连；光电隔离模块U1、U2、U3、U4的4脚通过220Ω、1000Ω电阻分别与SCR K1、SCR K2、AC_N、DC_N相连；SCR G1、SCR G2、SCR G3、SCR G4通过电阻R13、R23、R33、R43分别与SCR K1、SCR K2、AC_N、DC_N相连；SCR G1、SCR G2、SCR G3、SCR G4通过电容C1、C2、C3、C4分别与SCR K1、SCR K2、AC_N、DC_N相连；当CTRL G1为1时，光电隔离模块关断，SCR G1与SCR K1之间的压差为0V；当CTRL G1为0时，光电隔离模块开通，根据电阻分压原理，因为SCR V1与SCR K1之间的压差为5V，SCR G1与SCRK1的压差为3.5V；同理，SCR G2与SCR K2的压差为3.5V，SCR G3与AC_N的压差为3.5V，SCRG4与DC_N的压差为3.5V。

7.根据权利要求4所述的旁路式双路供电切换系统，其特征在于，在所述继电器驱动电路中，当控制信号为高电平时，光耦关断，三极管截止，继电器控制线圈没有电流回路，继电器开关处在常闭节点；当控制信号为低电平时，光耦导通，三极管导通，继电器控制线圈有电势差，继电器吸合动作，开关切换为常开节点；二极管用以在继电器释放时快速消耗控制线圈内残余能量，加快继电器释放速度。