双电源自动转换开关智能控制器的设计

双电源自动转换开关智能控制器的设计

刘凯

南京亚派科技股份有限公司 江苏南京 210000

摘要：在当前我国现代社会发展过程中，社会工业生产和人们日常生活对于电力的需求水平都在不断提高，同时也要求相关电力部门可以提供相对稳定的电力服务。在这种情况下，双电源自动转换开关体系也开始得到较好的应用，同时也融入了较多的智能控制技术。本文先阐述了双电源自动转换开关的相关内容，接着全面探讨了智能控制器的硬件设计与软件设计，最后从多个方面集中探讨了智能控制器设计的各项保障措施，给双电源自动转换开关智能控制器的设计活动提供了较为全面的参考与借鉴。

关键词：双电源；自动转换开关；智能控制器；抗干扰设计

在新世纪发展以来，电力体系已经得到了非常显著的发展，同时各类智能化技术也开始在我国电力模块中得到较好的应用。特别是在双电源自动转换开关中，引入智能控制器也可以结合实际情况自动转换开关，降低双电源切换的响应时间，最终也就能够显著提高供电稳定性和可靠性。在当前我国很多使用双电源供电的场景中，有将近70%的故障都是因为控制器存在问题导致电源无法正常供电。这主要是因为当前市面上有很多控制器的反应速度都比较慢，同时处理双电源切换信号的精度也不高，容易发生较多故障，有必要在后续时间里充分引起重视。下面也主要立足于这一点，全面探讨双电源自动转换开关智能控制器的具体设计。

一、双电源自动转换开关的相关概述

双电源供电体系主要是指一个电力系统中有两个电源，一般分为主电源和备用电源。在平时的时候，整个电力系统主要通过主电源供电。但如果因为各类因素的影响而使得主电源无法供电，电力系统就可以切换到备用电源的线路中，保证整个系统可以正常运作。而自动转换开关模块也正是应对这种情况，可以在主电源线路发生供电故障的时候，自动切换到备用电源线路体系中。目前我国使用双电源供电系统的场景一般是那些对于电力供应服务要求较高的场所，比如医院、机场、流水线等。为了充分提高双电源自动切换的成效，也需要对电路情况进行全面深入的分析，结合电路实际现状作出快速的判断，同时在切换电源的时候也应该快速进行，避免对各类用电服务带来不必要的负面影响。在这种情况下，很多应用双电源供电体系的场景都开始强调自动转换开关的精准度与灵敏度。因此，智能控制器也开始得到较好的应用，同时也发挥了显著的成效。这里也结合实际应用情况，谈一谈智能控制器在双电源自动转换开关模块中的具体应用。

二、双电源自动转换开关智能控制器的具体设计

（一）总体思路

自动转换开关主要可以分为主体结构、驱动结构和智能控制器。在这之中，智能控制器是整个开关体系的核心模块，在很大程度上决定了开关反应的灵敏度与精准度。智能控制器可以自动检测电源电压是否处于过压、欠压、失压等各类情况，接着还会对检测结果展开逻辑判断与分析，最终给驱动结构发送信号，实现电源的切换。智能控制器主要可以分为微型单机片、LED显示、RS-485通信等部分。在具体设计过程中，主要可以分为硬件设计和软件设计两个部分。其中硬件设计主要是对硬件构件的设计与安装，最终形成一个完整的控制器体系。而软件设计则是对控制器运行软件的设计，可以实现自动检测电源电压范围，并能够通过软件系统来找到故障发生的具体原因，最终在较短时间内排查主电源存在的故障，恢复电源系统的正常供电。

（二）硬件设计

在智能控制器的硬件设计过程中，主要使用了PLC单片机的控制方式，这里也立足于PLC单片机模块来进行深入全面的讲解与分析。第一，微处理器。单片机微处理器的核心模块主要程序存储器、数据RAM、数据EEPROM等，外围模块则主要有I/O端口、定时器、CCP模块等。第二，最小系统设计。这个设计模块主要是指足够系统运作的最小系统，是后续进行全套硬件系统设计的重要参考。在本次智能控制器设计过程中，最小系统主要可以包括单片机、电源电路、复位电路和时钟电路。在这个过程中，需要结合实际情况设计电源切换电路，保证这个切换电路能够正常运作。第三，电压采样电路。这个硬件设计模块主要是为了采集电源线路中的各类参数信息，能够给后续进行电源切换提供非常全面和重要的基础信息，主要分为变压器采样、光耦采样等。第四，控制切换电路。这个模块主要是指支持双电源切换的完整控制电路。在具体设计过程中，一定要充分保证切换电路的稳定性与可靠性，提高切换电路的灵敏度。第五，人机交互模块。这个模块主要是指系统与使用者进行信息交互的显示模块，能够让使用者通过系统提供的人际交互显示屏，了解到系统运作的实际现状，并给后续管理决策提供较好的参考。

（三）软件设计

在进行软件设计的时候，相关人员应该贯彻模块化设计的相关理念，使得软件设计与应用变得更加合理与规范。结合本次设计的智能控制器自身功能来看，软件模块主要可以分为主程序模块、电压采样程序模块、控制切换程序模块、通信程序模块。在不同软件模块的具体设计中，也应该按照相关技术流程和通信协议，保证软件模块设计都能够实现既定的功能，促使智能控制器可以达到预计的运作成效。

三、双电源自动转换开关智能控制器设计的保障措施

（一）做好各个模块的抗干扰设计

在智能控制器设计过程中，相关技术人员还应该做好抗干扰设计，提高整个系统运作的稳定性与可靠性。在硬件模块的抗干扰方面，需要做好电源、地线、传输线等各个部分的抗干扰设计活动。其中电源方面则针对智能控制器设计了专门供电电源，地线和传输线应该做好相应的屏蔽工作，同时还要远离各类干扰源。在软件模块的抗干扰设计方面，则需要针对控制器读入数据比对，保证前后两次数据比对完全一致，才能够发送信号。不仅如此，软件设计还应该注意通过指令冗余、看门狗抗干扰等各个模块，提高软件系统的抗干扰能力。

（二）提高设计人员的专业水平

对于智能控制器的设计活动来说，设计人员自身的专业水平在很大程度上也决定了控制器的设计效果。因此在设计活动中，设计团队应该尽可能招收一些专业水平较高的设计人员，保证各个设计人员都拥有较为熟练的设计经验，同时还要在整个设计活动中进行密切沟通与交流，避免设计活动出现一些不必要的纰漏。除此之外，设计团队在平时的时候也应该积极召开一些技术交流会和研讨会，使得设计人员可以在参与工作过程中获得自身能力的不断提升。

结束语

在双电源自动转换开关体系中，智能控制器的应用能够显著提高开关的精准性和灵敏度，可以在各个使用双电源供电系统的场景中进行全面推广。但在智能控制器的具体设计过程中，则应该结合双电源供电系统的运作现状进行专项设计，同时还要充分重视电源线路异常信号的检测精准度，以及电源切换线路的运作可靠性。在智能控制器设计过程中，还应该充分关注各个干扰因素，避免智能控制器的运作受到各类因素的干扰而出现电源切换不及时等情况。这样以后，智能控制器就可以在双电源供电线路体系中发挥较好的作用。

参考文献

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