雙電源智能轉(zhuǎn)換控制器設(shè)計(jì)

蔣 亞，蔣明華，于 虹

（揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，供電的連續(xù)性越來(lái)越重要，為確保不間斷供電，許多重要的用電場(chǎng)合都配備了兩路供電電源。雙電源智能控制開(kāi)關(guān)能夠有效準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)雙電源間的轉(zhuǎn)換，被廣泛地應(yīng)用于各種重要負(fù)荷場(chǎng)合［1］。

1 雙電源智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

1.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

本課題開(kāi)發(fā)的基于CPLD EMP1270的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器，應(yīng)用當(dāng)前主流的AVR Atega32單片機(jī)同CPLD互連通信，實(shí)時(shí)采集兩路電源參數(shù)；利用CPLD專(zhuān)有的大容量高速緩存芯片，極大地改善了信息傳輸性能，增加了雙電源智能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的高效性；同時(shí)從提高控制器的性能、優(yōu)化其功能及外觀入手，開(kāi)展研究與設(shè)計(jì)，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，并以自底向上的軟、硬件開(kāi)發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)兩路電源的自動(dòng)切換［1］。

1.2 系統(tǒng)功能參數(shù)

系統(tǒng)功能參數(shù)如下：

（1）工作電源：額定電壓220 V，電網(wǎng)波動(dòng)±25%內(nèi)正常。

（2）頻率檢測(cè)：額定頻率50 Hz，頻率波動(dòng)±25%內(nèi)正常。

（3）電源類(lèi)型選擇：電網(wǎng)＋電網(wǎng)／電網(wǎng)＋發(fā)電機(jī)。

（4）通信功能：RS485通信。

（5）消防信號(hào)：分無(wú)源信號(hào)和DC24 V恒壓／脈沖。

（6）液晶顯示屏：顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，并設(shè)有菜單、端子定義等功能。

（7）故障指示燈：溫度超過(guò)80℃，報(bào)警指示燈亮。

（8）遠(yuǎn)程控制功能：設(shè)有I，II，O三個(gè)檔位。

2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件電路是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，合理的硬件設(shè)計(jì)有利于軟件的編寫(xiě)以及裝置的調(diào)試。在設(shè)計(jì)時(shí)為提高硬件電路的電磁兼容性，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，將強(qiáng)電與弱電信號(hào)隔離，獨(dú)立出主控制模塊、信號(hào)處理模塊、輸入輸出模塊、人機(jī)交互模塊，4個(gè)模塊分別設(shè)計(jì)［2］。……