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智能型双电源开关控制器的设计
发表时间:2022-09-16 14:02:06 人气:

 跟着科技的提高和社会的成长,人们的糊口程度络续地提高,各行业对供电的靠得住性、安然性、连气儿性提出了越来越高的要求,好多场合需要采用两路电源来包管供电的靠得住性和连气儿性。例如商场、银行、病院、通信部门、交通部门以及国防军事等部门都要求能连气儿不间断地安全供电。而智能型双电源开关把握器可以很好地解决上述问题,为靠得住、连气儿地供电供给强有力的包管。今朝在好多企业和范畴都利用了智能型双电源开关把握器,双电源开关厂家它有着宽敞的市场前景和应用价值。本文介绍的智能型双电源开关把握器主要由把握单元(PIC16F884单片机)和执行机构(两台三极或四极塑壳断路器)组成。把握单元主要负责各类旌旗的辨识检测、运算处理和把握输出。执行机构则快速准确地响应把握单元的各类把握饬令,从而组成一个功能壮大、工作不变、靠得住的把握系统。


1 工作道理智能型双电源开关把握器以单片机PIC16F884为焦点,对两路供电电源(常用电源和备用电源)的电压、频率和相位进行及时检测。当此中一路电源(常用电源或备用电源)的电压发生过压、欠压或是缺相时,把握器就会发出电机切换饬令,使供电电源自动切换到另一路电源(备用电源或常用电源)上,以此来保障供电的连气儿性。把握器的工作体例主要有自动体例和手动体例两种。

双电源开关

1.1 自动工作模式自动工作模式可分为:自投自复、自投不自复和电网-发电机三种体例。此中,前两种主要应用于电网-电网供电模式,而第三种则是应用于电网和发电机供电模式。


(1)自投自复模式:把握器对两路电源进行监控,当两路电源都正常工作时,则负载由常用电源供电;当常用电源发生故障(过压、欠压或缺相)时,把握器发出电机切换饬令使电源自动切换到备用电源,此时负载由备用电源供电;当常用电源恢复正常时,把握器再次发出电机切换饬令使负载供电由备用电源返回到常用电源。


(2)自投不自复模式:其工作体例和自投自复近似,但只有当备用电源也涌现故障时才自动返回到常用电源,不然将一向由备用电源给负载供电。


(3)电网-发电机模式:当常用电源发生故障时,把握器输出发电机启动饬令,经短暂延时后断开常用电源,此时负载由发电机供电;当常用电源恢复正常时,把握器输出发电机停机饬令同时电源自动切换到常用电源上,负载返回到由常用电源供电模式。


1.2 手动模式在手动模式下,电源不克自动切换而需要工钱操作,主要有常用电源供电、备用电源供电和断电再扣体例。常用电源供电:强制常用断路器闭合,备用断路器断开。


备用电源供电:强制备用断路器闭合,常用断路器断开。断电再扣:同时强制断开常用断路器和备用断路器或是闭合因故障而断开的所有断路器。


2 硬件系统设计


2.1 单片机的选择把握器要求对交流电压、频率和相位进行检测,有多路把握旌旗的输入和输出,为了节约成本和系统的不变性,应选择自带A/D转换器和输入捕获功能且有较丰硕I/O的单片机。此外,把握器里的强电旌旗和继电器等元件会对单片机发生很大的干扰,这就要求单片机可以有较好的抗干扰能力。综上考虑,本设计选择了PIC16F884单片机。它是Microchip公司今朝主推的产品,采用精简指令集(RISC)机构和一次性可编程(OTP)手艺使得PIC16F884单片机具有高速的不变性和非常强的抗干扰能力;8 KB的闪存、256 B的EEPROM、10位A/D转换器和CCP输入捕获,完全或许知足本把握器的设计要求。


2.2 频率检测单片机对常用和备用电源进行频率检测,凭证检测的成绩来判断电源是否发生故障,然后进行响应的把握操作。频率检测电路主要以光耦TLP521-1和施密特触发器CD40106为主要器件组成。频率检测的硬件电路如图3所示。电网中的交流电经变压器后变换为电压较低的交流旌旗U1,U1经过光耦TLP521-1后就变成了同频率的方波旌旗。为了防止光耦内部的二极管被反向电流击穿,在光耦外部反向接了 1个二极管。为了使光耦输出的方波旌旗加倍规整,为单片机测量频率做好准备,在光耦的输出级加了施密特触发器CD40106。利用PIC16F884单片机的输入捕获(CCP)功能记录**个上升沿的时候t1和下一个上升沿的时候t2,则旌旗的周期T=(t2-t1) s。为了提高测量的精度,采用多次测量取平均值的体例来实现。