專利名稱：多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器，特別是涉及一種多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今世界上采用的電壓等級(jí)多為額定線電壓AC690V、AC400V、AC230V額定頻率5(Γ60Ηζ電網(wǎng)，隨著中國(guó)承辦各類(lèi)國(guó)際大型活動(dòng)以及承接國(guó)外大型工程，與世界各能源電力方案解決公司的合作日益曾多，用于各類(lèi)重要場(chǎng)合不允許斷電的供電設(shè)備多為移動(dòng)式雙路供電系統(tǒng)，其中的主要部件自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)要適應(yīng)以上各類(lèi)電壓等級(jí)場(chǎng)合；自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的執(zhí)行斷路器本身具備在多電壓等級(jí)環(huán)境下的工作條件，但作為控制器要根據(jù)供電環(huán)境匹配適合類(lèi)型的控制器，不利于在多電壓環(huán)境下的通用以及增加了設(shè)備使用前的調(diào)試難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種可在多電壓環(huán)境下的通用，方便用戶使用和調(diào)整的多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置及控制方法。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題對(duì)于多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置所采取的技術(shù)方案是所述的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器它包括有六路電壓采集電路，其中每路電壓采集電路包括有單片機(jī)、模擬開(kāi)關(guān)，其特征是所述的每路電壓采集電路還包括有第一、二集成運(yùn)算放大器；電源相線(NU)通過(guò)端子依次接入由第一、二、三、四、五電阻(R1、R2、R3、R4、R5)串接組成的限流電阻網(wǎng)路并連接到電源(NN)極，所述的第四電阻(R4)兩端并接一只抗干擾濾波電容(Cl)用于抗干擾，濾除高頻干擾，所述的第四電阻(R4)作為采樣電阻一端與電路參考基準(zhǔn)和限流電阻所述的第五電阻(R5)連接，所述的第四電阻(R4)的另一端與所述的第三電阻R3的一端連接并接入所述的第一運(yùn)算放大器(UlA)同相輸入端，所述的第一運(yùn)算放大器(UlA)反相輸入端與輸出端連接組成跟隨器；所述的跟隨器輸出端通過(guò)第六電阻(R6)連接到所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)反相輸入端，同時(shí)所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)反相輸入端分別連接第七、八、九電阻(R7、R8、R9)，所述的第七、八、九電阻(R7、R8、R9)的另一端分別連接所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)的X0、X1、X2端，所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)同相輸入端通過(guò)第十電阻(RlO)接入?yún)⒖茧娫?VERF提升模擬信號(hào)基準(zhǔn)電位；所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)、所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)以及所述的第六、七、八、九、十電阻(R6、R7、R8、R9、R10)組成可選擇放大比例的負(fù)反饋比例放大電路，其中所述的第七與第六電阻(R7、R6)、所述的第八與第六電阻(R8、R6)、所述的第九與第六電阻(R9、R6)組成三種反饋網(wǎng)路；三種反饋電阻所述的第七、八、九電阻(R7、R8、R9)接入所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2 )電路的輸入口 XO、X1、X2，輸出端口 X接入所述的第二運(yùn)算放大器(UIB )輸出端由所述的所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)進(jìn)行控制的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)的控制由單片機(jī)的三個(gè)輸出端口I0(MCU-1/0)的高低變化驅(qū)動(dòng)所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)的控制端A、B、C控制導(dǎo)通線路控制反饋比例網(wǎng)絡(luò)；所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)輸出端與MCU-AD模數(shù)轉(zhuǎn)換端口連接進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題對(duì)于多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置的控制方法所采取的技術(shù)方案是所述的多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置中的單片機(jī)對(duì)于其中一路(對(duì)于其它五路的控制流程與此相同)的控制流程是( I)進(jìn)入軟件模塊開(kāi)始；(2)單片機(jī)讀取預(yù)先或預(yù)置的控制器額定電壓設(shè)定；提取至系統(tǒng)作為校正數(shù)據(jù)；(3)判斷額定電壓設(shè)定與控制器所處的控制方式是否處于正確的額定電壓模式；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與設(shè)定一致，跳過(guò)以下驅(qū)動(dòng)步驟，跳至第5步程序執(zhí)行完畢；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與額定電壓設(shè)定不一致，順序執(zhí)行下一步；(4)讀取正確的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)單片機(jī)MCU-1/0控制模擬開(kāi)關(guān)U2的A、B、C電位，切換比例放大器UlB反饋網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)；更新系統(tǒng)相關(guān)設(shè)定參數(shù)；(5)驅(qū)動(dòng)完成，程序結(jié)束。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是電路由單片機(jī)(MCU)控制電壓信號(hào)采集電路進(jìn)行電壓信號(hào)采集，并通過(guò)單片機(jī)(MCU)本身的I/O 口連接顯示和鍵盤(pán)輸入電路進(jìn)行輸入輸出操作，和轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成動(dòng)作，控制器的采集使用判斷電平變化的MCU-1/0端口采集，兩路電源電壓信號(hào)的初步采集使用相同的六路電壓采集電路，期間信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換和調(diào)理后進(jìn)入MCU-AD單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)通過(guò)MCU-1/0端口控制U2模擬開(kāi)關(guān)的反饋網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制輸入到單片機(jī)的信號(hào)幅值。這樣具有調(diào)整方便、可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，克服了傳統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不能同時(shí)在一種以上電壓等級(jí)上使用的困難，方便了用戶使用和調(diào)整。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖；圖2是本發(fā)明的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器它包括有六路電壓采集電路，其中每路電壓采集電路的構(gòu)成相同，以其中一路為例如圖1所示，電源相線NU通過(guò)端子依次接入由電阻Rl、R2、R3、R4、R5串接組成的限流電阻網(wǎng)路并連接到電源NN極，電阻R4兩端并接一只抗干擾濾波電容Cl用于抗干擾，濾除高頻干擾，電阻R4作為采樣電阻一端與電路參考基準(zhǔn)和限流電阻R5連接，另一端(與R3連接端)接入運(yùn)算放大器UlA同相輸入端，運(yùn)算放大器UlA反相輸入端與輸出端連接組成跟隨器；跟隨器輸出端通過(guò)電阻R6連接由運(yùn)算放大器UlB反相輸入端，同時(shí)運(yùn)算放大器UlB反相輸入端分別連接電阻R7、R8、R9，電阻R7、R8、R9另一端分別連接U2的X0、X1、X2端，運(yùn)算放大器UlB同相輸入端通過(guò)電阻RlO接入?yún)⒖茧娫?VERF提升模擬信號(hào)基準(zhǔn)電位；模擬開(kāi)關(guān)U2、運(yùn)算放大器UlB以及R6、R7、R8、R9、R10組成可選擇放大比例的負(fù)反饋比例放大電路，其中R7與R6、R8與R6、R9與R6組成三種反饋網(wǎng)路；三種反饋電阻R7、R8、R9接入模擬開(kāi)關(guān)U2電路的輸入口 X0、X1、X2，輸出端口 X接入運(yùn)算放大器UlB輸出端由模擬開(kāi)關(guān)U2進(jìn)行控制的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)的控制由單片機(jī)MCU的三個(gè)輸出端口I0(MCU-1/0)的高低變化驅(qū)動(dòng)模擬開(kāi)關(guān)U2的控制端A、B、C控制導(dǎo)通線路控制反饋比例網(wǎng)絡(luò)；運(yùn)算放大器UlB輸出端與MCU-AD模數(shù)轉(zhuǎn)換端口連接進(jìn)入單片機(jī)MCU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。電源相線NV通過(guò)端子依次接入由電阻R11、R12、R13、R14、R15串接組成的限流電阻網(wǎng)路并連接到電源NN極，電阻R14兩端并接一只抗干擾濾波電容C2用于抗干擾，濾除高頻干擾，電阻R14作為采樣電阻一端與電路參考基準(zhǔn)和限流電阻R15連接，另一端(與R13連接端)接入運(yùn)算放大器U3A同相輸入端，運(yùn)算放大器U3A反相輸入端與輸出端連接組成跟隨器；跟隨器輸出端通過(guò)電阻R16連接由運(yùn)算放大器U3B反相輸入端，同時(shí)運(yùn)算放大器U3B反相輸入端分別連接電阻R17、R18、R19，電阻R17、R18、R19另一端分別連接U4的X0、X1、X2端，運(yùn)算放大器U3B同相輸入端通過(guò)電阻R20接入?yún)⒖茧娫?VERF提升模擬信號(hào)基準(zhǔn)電位；模擬開(kāi)關(guān)U4、運(yùn)算放大器U3B以及R16、R17、R18、R19、R20組成可選擇放大比例的負(fù)反饋比例放大電路，其中R17與R16、R18與R16、R19與R16組成三種反饋網(wǎng)路；三種反饋電阻R17、R18、R19接入模擬開(kāi)關(guān)U4電路的輸入口 X0、X1、X2，輸出端口 X接入運(yùn)算放大器U3B輸出端由模擬開(kāi)關(guān)U4進(jìn)行控制的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)的控制由單片機(jī)MCU的三個(gè)輸出端口I0(MCU-1/0)的高低變化驅(qū)動(dòng)模擬開(kāi)關(guān)U4的控制端A、B、C控制導(dǎo)通線路控制反饋比例網(wǎng)絡(luò)；運(yùn)算放大器U3B輸出端與MCU-AD模數(shù)轉(zhuǎn)換端口連接進(jìn)入單片機(jī)MCU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。其他四路的電路構(gòu)成與以上相同。如圖2所示，單片機(jī)的控制程序流程是(I)進(jìn)入軟件模塊開(kāi)始；(2)單片機(jī)讀取預(yù)先或預(yù)置的控制器額定電壓設(shè)定；提取至系統(tǒng)作為校正數(shù)據(jù)；(3)判斷額定電壓設(shè)定與控制器所處的控制方式是否處于正確的額定電壓模式；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與設(shè)定一致，跳過(guò)以下驅(qū)動(dòng)步驟，跳至第5步程序執(zhí)行完畢；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與額定電壓設(shè)定不一致，順序執(zhí)行下一步；(4)讀取正確的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)單片機(jī)MCU-1/0控制模擬開(kāi)關(guān)U2的A、B、C電位，切換比例放大器UlB反饋網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)；更新系統(tǒng)相關(guān)設(shè)定參數(shù)；(5)驅(qū)動(dòng)完成，程序結(jié)束。單片機(jī)的控制程序流程對(duì)其他五路的流程與以上相同。
權(quán)利要求
1.一種多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置，所述的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器它包括有六路電壓采集電路，其中每路電壓采集電路包括有單片機(jī)、模擬開(kāi)關(guān)，其特征是所述的每路電壓采集電路還包括有第一、二集成運(yùn)算放大器；電源相線(NU)通過(guò)端子依次接入由第一、二、三、四、五電阻(Rl、R2、R3、R4、R5)串接組成的限流電阻網(wǎng)路并連接到電源 (NN)極，所述的第四電阻(R4)兩端并接一只抗干擾濾波電容(Cl)用于抗干擾，濾除高頻干擾，所述的第四電阻(R4)作為采樣電阻一端與電路參考基準(zhǔn)和限流電阻所述的第五電阻(R5)連接，所述的第四電阻(R4)的另一端與所述的第三電阻R3的一端連接并接入所述的第一運(yùn)算放大器(UlA)同相輸入端，所述的第一運(yùn)算放大器(UlA)反相輸入端與輸出端連接組成跟隨器；所述的跟隨器輸出端通過(guò)第六電阻(R6)連接到所述的第二運(yùn)算放大器 (UlB)反相輸入端，同時(shí)所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)反相輸入端分別連接第七、八、九電阻 (R7、R8、R9)，所述的第七、八、九電阻(R7、R8、R9)的另一端分別連接所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2) 的X0、X1、X2端，所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)同相輸入端通過(guò)第十電阻(RlO)接入?yún)⒖茧娫?VERF提升模擬信號(hào)基準(zhǔn)電位；所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)、所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)以及所述的第六、七、八、九、十電阻(R6、R7、R8、R9、R10)組成可選擇放大比例的負(fù)反饋比例放大電路，其中所述的第七與第六電阻(R7、R6)、所述的第八與第六電阻(R8、R6)、所述的第九與第六電阻(R9、R6)組成三種反饋網(wǎng)路；三種反饋電阻所述的第七、八、九電阻(R7、R8、 R9)接入所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)電路的輸入口 X0、X1、X2，輸出端口 X接入所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)輸出端由所述的所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)進(jìn)行控制的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)的控制由單片機(jī)的三個(gè)輸出端口 I0(MCU-1/0)的高低變化驅(qū)動(dòng)所述的模擬開(kāi)關(guān)(U2)的控制端A、B、 C控制導(dǎo)通線路控制反饋比例網(wǎng)絡(luò)；所述的第二運(yùn)算放大器(UlB)輸出端與MCUAD模數(shù)轉(zhuǎn)換端口連接進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
2.—種權(quán)利要求1所述的多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置的控制方法， 其特征是所述的多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置中的單片機(jī)對(duì)其中一路 (對(duì)于其它五路的控制流程與此相同)的控制流程是(1)進(jìn)入軟件模塊開(kāi)始；(2)單片機(jī)讀取預(yù)先或預(yù)置的控制器額定電壓設(shè)定；提取至系統(tǒng)作為校正數(shù)據(jù)；(3)判斷額定電壓設(shè)定與控制器所處的控制方式是否處于正確的額定電壓模式；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與設(shè)定一致，跳過(guò)以下驅(qū)動(dòng)步驟，跳至第5步程序執(zhí)行完畢；如果當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方式與額定電壓設(shè)定不一致，順序執(zhí)行下一步；(4)讀取正確的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)單片機(jī)MCU-1/0控制模擬開(kāi)關(guān)U2的A、B、C電位，切換比例放大器UlB反饋網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)；更新系統(tǒng)相關(guān)設(shè)定參數(shù)；(5)驅(qū)動(dòng)完成，程序結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多電壓等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器電壓采集裝置及控制方法。自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制器包括有六路電壓采集電路，其中每路電壓采集電路主要包括雙路多電壓等級(jí)信號(hào)采集電路、控制器工作電源電路、控制器驅(qū)動(dòng)電路等組成；由單片機(jī)(MCU)控制電壓信號(hào)采集電路進(jìn)行電壓信號(hào)采集，并通過(guò)單片機(jī)(MCU)本身的I/O口連接顯示和鍵盤(pán)輸入電路進(jìn)行輸入輸出操作，和轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成動(dòng)作，控制器的采集使用判斷電平變化的MCU-I/O端口采集，兩路電源電壓信號(hào)的初步采集使用相同的六路電壓采集電路。這樣使得本發(fā)明具有調(diào)整方便、可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，克服了傳統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不能同時(shí)在一種以上電壓等級(jí)上使用的困難，方便了用戶使用和調(diào)整。
文檔編號(hào)H02J9/06GK103018544SQ201210553670
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者史祺, 高輝 申請(qǐng)人:天津市百利電氣有限公司