[实用新型]一种交直流自动切换开关

说明书

本实用新型公开了一种交直流自动切换开关，包括交流电源输入L1端串联第一功率电子开关后接到负载L2端，交流电源输入N1端串联第二功率电子开关后接到负载N2端，直流电源输入正端接功率二极管阳极，功率二极管阴极输出接到负载端口L2端，直流电源输入负端串联第三功率电子开关后接到负载端口N2端，检测单元的输入端接交流电源输入端，实时检测交流电源状态，其输出端接控制和驱动单元，控制和驱动单元输出驱动信号，可控制功率电子开关的导通和关断，实现交流输入供电和直流输入供电的切换。本实用新型可在交流停电后，快速将负载切换到直流输入供电，在交流输入恢复供电后，再将负载切换到交流输入供电，切换过程快速、稳定，确保负载不间断供电。

技术领域

本实用新型涉及电气开关技术领域，具体涉及一种交直流自动切换开关。

背景技术

在通信枢纽、广播电台、国防工程、工业控制等诸多领域，负荷需要连续不间断供电。如在通信基站中，对于单一的交流电源供电系统，为保障市电停电后通信负载不中断，常采取在整流电源输出端接入大容量的蓄电池组作为备用电源，在市电停电后，由蓄电池直接对负载进行放电，市电供电和蓄电池放电可实现不间断切换，但蓄电池的投入和运行维护成本相对较高。

在具备交流双电源供电的系统，常用的切换开关主要有自动转换开关(ATS)和静态转换开关(STS)，ATS使用机械结构，以接触器为切换执行部件，切换时间相对较长，会造成负载短时间断电；STS使用可控硅为切换执行部件，切换时间小于等于8毫秒，可用于两路交流电源的快速切换。

直流输电相比交流输电具有明显的优越性，同时在通信和控制系统中，直流供电也具有明显的优势。在具备交直流输入的供电系统，急需一个可以实现负载不间断的交直流自动切换开关，在市电停电后，自动快速切换到直流输入供电，切换过程中应使负荷不中断，确保关键系统能连续工作。具备了该自动切换开关的交直流供电系统，在整流电源输出端，无需接入蓄电池组，不仅可减少蓄电池的投入和维护成本，还可提高系统的整体可靠性。

近年来，在一些应用场合，也出现了交直流切换系统，但大多是使用交流断路器和直流真空断路器分别作为为交流电源和直流电源的切换执行部件，使用单片机等微处理器作为检测和控制模块，其体积大，微处理器的检测、控制时间有延迟，切换执行部件为机械切换，切换时间相对较长，在许多重要的应用场合，会造成负载中断。

实用新型内容

本实用新型提出的一种交直流自动切换开关，可在交流输入停电后，可自动切换到直流输入供电，当交流输入供电恢复后，再自动切换到交流输入供电，切换过程迅速，可确保负载不间断。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种交直流自动切换开关，由交流输入端口、直流输入端口、负载输出端口、功率电子开关、功率二极管、检测单元、控制和驱动单元等构成。所述交流输入端口由L1端和N1端组成，L1端接交流输入火线，N1端接交流输入零线；所述直流输入端口由正端(“+”)和负端(“-”)组成，正端接直流输入电源正极，负端接直流输入电源负极；所述负载端口由L2和N2端口组成；所述检测单元由隔离变压器和比较器等模拟元器件组成，用来检测交流输入端口电压，一旦发现交流输入端口失电或来电，立即将信号传输到控制和驱动单元；所述控制和驱动单元用来控制和驱动功率电子开关的导通和关断，从而快速完成交流输入供电和直流输入供电的切换。整个切换过程不使用继电器和接触器，无机械触点，从交流失电到成功切换至直流电源供电，或从直流供电切换到交流供电，均可在1毫秒内完成，不会造成重要负荷中断。