逆变电源介绍
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北京动力源科技股份有限公司
DYNAMIC POWER SCIENCE &TECHNOLOGY CO.,LTD
欢迎河北网通各
位领导、专家莅 临指导!
逆变电源介绍
北京动力源科技股份有限公司
2003年1月
动力源逆变电源
应用领域: -----.通信领域(电信、联通、铁通、网通):
计费系统、 智能网、互联网、寻呼台、长途台、客服系统、电 报所、信息台。 ------太阳能及风力发电领域 如“光明工程”。
据线,将它们的输出并接在一起即可。
附、DND01-220/1250.A 主要性能指标:
40-58Vdc 〈 34A;额定 1250W,40V 时 〈 56A 过载 2000W 〈10 秒 输出电压: 220V±5% 输出频率 50±0.1Hz 1250W 额定输出功率 负载功率因数 感性负载<0.6;容性负载<0.8 效率: >88%(额定负载) 持续过载能力 120% (线性负载) 短时过载能力 2000W,10 秒 (线性负载) 谐波失真 ≤3% (线性负载) 3:1 峰值因数 最大并机台数 16 台 并机电流不平衡度 ±8% 工作温度 0~45℃ 存贮温度 -40~80℃ 冷却方式 自然冷却 输入电压 最大输入电流 逆变器模块
易运输性:系统可设计为柜式或架式结构, 采用架式结构的系统运输时可做到最重部件不 超过20kg。
PF=0.7的感性负载,加入补偿时的输出波形
逆变模块特点: · 数字显示: 设有汉字液晶显示屏,可显示机器工作状态和各种参数;
· 直接并机: 无需监控模块直接并机;
· 功率识别: 控制板可自动识别功率板,具有通用性; · 数字通信: 逆变模块间、监控模块间传送数据,任意一模块可显示总功率,总 电流; · 温度均衡: 对模块温度实时监测,自动均衡各模块的温度; · 非同级并联: 可实现不同功率模块间的并联,按功率比均衡负载; · 故障自诊断: 对模块故障自动诊断,数字显示故障原因。
可扩充性: 系统最多支持16个模块并联输出, 具有自动容量识别功能,可实现不同容量的 逆变模块并联输出,以进一步满足用户现在 及未来对电源的需求。
可选择性: 可自由设定系统工作方式:纯逆 变系统、后备式UPS或在线式UPS系统。
负载适应性:系统中的模块在输出交流的每个 过零点对负载的非阻性进行识别,并采取相应 的补偿措施,从而提高可靠性与输出质量。
用户方案举例
某电信用户,已经选用了我公司 48/100III 型开关电源,现配置 整流模块的容量为 1300A ;目前负载为交换机,负载大小为 600A,电瓶为 3000AH,现用户要求使用我公司的逆变电源为 其客服系统供电,客服系统负载大小为 6KVA ;以 DND01220/1250.A 逆变电源为例,分别用后备式和在线式为用户作方 案。 (注:DND01-220/1250.A :输入直流 48V,输出交流 220V, 单个模块输出 1250W,整机效率 88%;)
,不影响其它模块的正常工作。
2.均流:
模块间以广播的方式将自己的数据发送到并行总线上,因此也可以得知其它模块的输出
电流值并统计出正常工作的模块数,求出平均电流,用PID算法调节输出电压的高低实
现均流。
百度文库 七、数字控制静态开关:
DC48V输入 市电电压采样 输出AC电压采样 输出AC电流采样 输入DC电压采样 隔 离 放 大 器 ROM RAM与地 址译码逻辑 辅助电源
五. 可通过串行口与本地计算机或接上Modem与远程计算机通讯,并可通过专用软件对 指定模块进行程序下载; 六. 可根据用户需要对事件设定不同的告警级别。
监控模块可以为并机的系统提供完善的检测手段,但却不是系统并机所必需的,在无监 控模块的情况下,DMD模块可自由并机,只要设定好各个模块的地址,接上并联的数
产品定货相关的技术条件
工作模式考虑 系统可以工作在在线式及后备式,设备工作在那种方式应在定货 时确定,因为产品出厂前已设定了工作方式。 在线式:能为负载提供高质量的纯正弦波交流电,负载不受市电 波动的影响;但在线式会增加开关电源及电池组的负担;在当地 市电不稳,波动较大及经常停电的地区推荐使用在线式。 后备式:正常时由市电供电,供电电源质量不如在线式,负载在 一定范围内受市电波动的影响;但该工作方式下平时不消耗开关 电源的电,逆变模块工作在空载状态,只有当市电断电后才会由 逆变模块供电,因此设备对开关电源及电池组的影响较小;因此 在当地市电质量较高,不经常断电的地区推荐使用后备式。 纯逆变式:始终由逆变供电,主要用于太阳能及风能发电领域, 无静态开关。
.监控模块对系统的功能: 一. 显示逆变系统数据及各种测量参数 显示菜单将分四层: ①通用层——显示各种通用的数据如:日期、时间、语言、冗余度、工作方式…… ②系统层——显示系统信息如:系统的输出电压、输出电流、输出功率、频率、安装 模块数、运行模块数目…… ③组块层——显示所选择的一组模块的信息(共用同一直流输入的模块),如本组模 块的输入电压、输出电流、输出功率、安装模块数、运行模块数目…… ④模块层——显示所指定的逆变模块的信息,如:本模块地址、输出电压、输出电流 输出功率、散热器温度、运行状态、模块型号、模块软件版本号等等。 二. 设定直流输入保护点,例如开机上/下限,关机上/下限; 三. 监视逆变模块、静态开关模块、输出接触器、保险、可发出本地或远程报警信号、 控制系统开/关机; 四. 记录系统的各种事件并备份;
动力源逆变电源组成单元
系统交直流配电 直流输入:48V/220V(最多可4组直流输入) 市电输入:220V 交流输出220V/380V 逆变器模块 单相2~16个,三相6~48个 容量1250W/1400W/2000W几种。 系统控制器1个(选配) 静态旁路开关1个(选配) 机柜 主柜和副柜
模块获得控制权,其它的模块均以该电平为基准,20ms后发出同步信号。当某个模块
上电时后,它首先检测同步总线,连续40ms为高,表示无模块发同步信号,本模块发 20ms同步信号到同步总线;若在40ms内检测到下降沿,经过若干个周期的验证确为同 步信号后,跟随其发出同步信号并使逆变输出与同步信号同步。因此某一模块发生故障
逆变电源工作原理
AC220V DC48V 市电输入
静态开关(选件)
直流输入 并行总线
系统输出(AC220V)
逆变器模块1
并行总线
交流输出
逆变器模块2
交流输出 系 统 监 控 器 (选 件)
LCD显示 LED显示 键盘 输入输出干接点
并行总线
RS232,RS485
逆变器模块16
交流输出
系统特点:
可 靠 性: 系统采用模块化并联输出结构, 数字化的无主从同步控制,因此具有真正的 N+1冗余特性,为负载提供几乎永不间断的高 可靠性的AC动力。
隔 离 放 大 器
ROM RAM与地 址译码逻辑
电平转换器 光 电 隔 离
换相桥
并行总线
MCU 80C196MC
D/A变换器
基准正弦波
液晶显示单元
同步信号 键盘与LED显示
PWM调制器 UC3524AN
正激变换器
. 六、逆变器模块控制软件:
1.无主从同步的实现方法:
每个模块都输出同步信号到同步总线上,之间是“线与”的关系,即最先输出低电平的
系统容量: 单相:3KVA~40KVA可选 三相:7.5KVA~120KVA可选
动力源逆变电源
应用于通信领域
交换机
市电
开关 电源
电池组 记费系统
逆变 电源
客服系统 其它
动力源逆变电源
应用于太阳能发电领域
动力源逆变电源
应用于太阳能发电领域
动力源逆变电源在用户
我公司逆变电源已成功的应用于通信及太阳能发电领域, 如: 铁通青海分公司 铁通甘肃分公司 铁通陕西分公司 铁通内蒙分公司 “光明工程”甘肃太阳能电站 “光明工程”西藏太阳能电站 “光明工程”青海太阳能电站 等等……………………..
静态开关
输入电压 最大输出电流 同步范围 工作方式 市电故障切换电压 输出电压跌落时间 旁路 工作温度 冷却方式 显示屏幕 键盘 本地报警 输出干接点 输入干接点 上传通信接口 界面语言
系统控制器
170~250Vac(190~250Vac) 150A 48-52Hz 1、在线式;2、后备式 下限:170/190±5Vac(两挡可设定 ) 上限:250±5Vac ≤3ms 手动旁路开关, 0-45℃ 自然冷却 320 X128 点背光 LCD 大屏幕 6 个多功能键 蜂鸣器 + 6 个 LED 4个 2个 RS232 或 RS485 汉语(可配其他语言)
动力源逆变电源在用户使用中
动力源逆变电源产品
已经推出的产品: DND01-220/1250.A DND11-220/1400 DNS01-380/1400 即将推出的产品: DND01-220/2000 DND11-220/2000 DNS01-220/2000 大功率单体式 UPS : 6KVA , 10KVA , 20KVA
四.逆变器模块原理框图:
DC48V直流
输入EMI滤波
100HZ谐振 滤波器
正激变换器
波形校正
辅助电源
直流过欠 压保护
并行总线
微控制器单元
人机界面 LCD+LED+键盘 交流过流、 过欠压保护
SPWM波
AC220V输出
输出EMI滤波
换相桥
功率因数补 偿电路
. 五、逆变器模块数字控制单元:
输出AC电压采样 输出AC电流采样 输入DC电压采样
易使用性:系统采用全汉字显示界面,显示明 确、操作简单;
易维护性 : 用户可自行热更换组件,简化维 护,降低维护成本;模块维护时间平均为 2 分 钟.集中型为2小时.
PF=0.7的感性负载,未加补偿时的输出波形
易管理性 : 除自身完备的监控诊断功能外, 还具有计算机监控和远程监控功能,可实现无 人职守;
继电器 光 电 隔 离
输出干接点
并行总线
MCU 80C196MC
旁路继电器
模式与电压选择开关 硬件互锁电 路 LED状态显示
可 控 硅 与 驱 动 单 元
市电输入
交流输出
逆变器输出
特点:全数字控制,直接检测负载两端电压的瞬时
值作为切换的依据。两路电源切换时增加了辅助开 关,减小了切换间隙。可设定工作方式:后备式或 在线式。
产品定货相关的技术条件
设备容量考虑:
一、蓄电池的容量: 逆变电源输入电流与原来的设备负载电流加起来并重新计算电池的供电时间, 若该时间用户可接受,则不用增容蓄电池,否则需要给蓄电池增容。 二、整流器的容量: 1、逆变电源按在线式工作: 整流器的容量=电池最大充电流+原 48V 负载电流+逆变电源输入电流。 2、逆变电源按后备方式工作: 整流器的容量=电池最大充电流+原 48V 负载电流。 三、逆变电源容量: 1.与一般 UPS 及逆变器厂家不同,目前我公司逆变电源型号中标注的输出 功率单位是 W 或 KW,而不是 VA,这一点应特别注意! 如 DND01-220/1250.A 逆变器,单模块的输出功率为 1250W,而不是 1250VA; 定货时为了与其他竞争对手取得同一条件,可将我公司逆变电源输出功率(W) 换算成容量(VA) ,方法是:输出功率(W)/0.8=容量(VA) ,如 1250W 模块 换算成容量后是 1250/0.8=1560VA. 2.逆变模块的配置应起码符合 N+1 要求。 3.考虑日后增容的因素
用户方案
当不考虑电池增容时: 1.) 在线式 单个模块容量: P1=1250W/0.8=1560VA 最少需要配置的逆变模块数为: N1=6KVA/1560VA=4.8≈5 要实现 N+1 冗余要求,最少需要的模块数为: N2=5+1=6 逆变电源输入电流最大值: I1=(1250W× 5)/48V/88%=148A 电池所需充电电流: I2=3000AH/10=300A 开关电源所需负载电流: I3=(300+148+600) /0.7=1500A (其中 0.7 为使开关电源稳定工作给的系数) 开关电源目前配置 1300A,需增容至 1500A 2).后备式: 逆变电源最少配置的模块数为 6,同在线式. 开关电源无须增容
切换原理:
MCU对负载电压进行实时跟踪,并控制逆变器模块 与市电同步,当负载电压出现的瞬时跌落达到2ms时 ,微处理器首先控制辅助开关可控硅(TH3)把备电与 主电搭接,为负载供电,当主电一侧的可控硅(TH1) 关断后,再把备电一侧的主可控硅(TH2)接通,最后 再断开辅助开关可控硅(TH3)完成一次切换动作;当 主电正常后,再以相似的步骤切回到主电;
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逆变电源介绍
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2003年1月
动力源逆变电源
应用领域: -----.通信领域(电信、联通、铁通、网通):
计费系统、 智能网、互联网、寻呼台、长途台、客服系统、电 报所、信息台。 ------太阳能及风力发电领域 如“光明工程”。
据线,将它们的输出并接在一起即可。
附、DND01-220/1250.A 主要性能指标:
40-58Vdc 〈 34A;额定 1250W,40V 时 〈 56A 过载 2000W 〈10 秒 输出电压: 220V±5% 输出频率 50±0.1Hz 1250W 额定输出功率 负载功率因数 感性负载<0.6;容性负载<0.8 效率: >88%(额定负载) 持续过载能力 120% (线性负载) 短时过载能力 2000W,10 秒 (线性负载) 谐波失真 ≤3% (线性负载) 3:1 峰值因数 最大并机台数 16 台 并机电流不平衡度 ±8% 工作温度 0~45℃ 存贮温度 -40~80℃ 冷却方式 自然冷却 输入电压 最大输入电流 逆变器模块
易运输性:系统可设计为柜式或架式结构, 采用架式结构的系统运输时可做到最重部件不 超过20kg。
PF=0.7的感性负载,加入补偿时的输出波形
逆变模块特点: · 数字显示: 设有汉字液晶显示屏,可显示机器工作状态和各种参数;
· 直接并机: 无需监控模块直接并机;
· 功率识别: 控制板可自动识别功率板,具有通用性; · 数字通信: 逆变模块间、监控模块间传送数据,任意一模块可显示总功率,总 电流; · 温度均衡: 对模块温度实时监测,自动均衡各模块的温度; · 非同级并联: 可实现不同功率模块间的并联,按功率比均衡负载; · 故障自诊断: 对模块故障自动诊断,数字显示故障原因。
可扩充性: 系统最多支持16个模块并联输出, 具有自动容量识别功能,可实现不同容量的 逆变模块并联输出,以进一步满足用户现在 及未来对电源的需求。
可选择性: 可自由设定系统工作方式:纯逆 变系统、后备式UPS或在线式UPS系统。
负载适应性:系统中的模块在输出交流的每个 过零点对负载的非阻性进行识别,并采取相应 的补偿措施,从而提高可靠性与输出质量。
用户方案举例
某电信用户,已经选用了我公司 48/100III 型开关电源,现配置 整流模块的容量为 1300A ;目前负载为交换机,负载大小为 600A,电瓶为 3000AH,现用户要求使用我公司的逆变电源为 其客服系统供电,客服系统负载大小为 6KVA ;以 DND01220/1250.A 逆变电源为例,分别用后备式和在线式为用户作方 案。 (注:DND01-220/1250.A :输入直流 48V,输出交流 220V, 单个模块输出 1250W,整机效率 88%;)
,不影响其它模块的正常工作。
2.均流:
模块间以广播的方式将自己的数据发送到并行总线上,因此也可以得知其它模块的输出
电流值并统计出正常工作的模块数,求出平均电流,用PID算法调节输出电压的高低实
现均流。
百度文库 七、数字控制静态开关:
DC48V输入 市电电压采样 输出AC电压采样 输出AC电流采样 输入DC电压采样 隔 离 放 大 器 ROM RAM与地 址译码逻辑 辅助电源
五. 可通过串行口与本地计算机或接上Modem与远程计算机通讯,并可通过专用软件对 指定模块进行程序下载; 六. 可根据用户需要对事件设定不同的告警级别。
监控模块可以为并机的系统提供完善的检测手段,但却不是系统并机所必需的,在无监 控模块的情况下,DMD模块可自由并机,只要设定好各个模块的地址,接上并联的数
产品定货相关的技术条件
工作模式考虑 系统可以工作在在线式及后备式,设备工作在那种方式应在定货 时确定,因为产品出厂前已设定了工作方式。 在线式:能为负载提供高质量的纯正弦波交流电,负载不受市电 波动的影响;但在线式会增加开关电源及电池组的负担;在当地 市电不稳,波动较大及经常停电的地区推荐使用在线式。 后备式:正常时由市电供电,供电电源质量不如在线式,负载在 一定范围内受市电波动的影响;但该工作方式下平时不消耗开关 电源的电,逆变模块工作在空载状态,只有当市电断电后才会由 逆变模块供电,因此设备对开关电源及电池组的影响较小;因此 在当地市电质量较高,不经常断电的地区推荐使用后备式。 纯逆变式:始终由逆变供电,主要用于太阳能及风能发电领域, 无静态开关。
.监控模块对系统的功能: 一. 显示逆变系统数据及各种测量参数 显示菜单将分四层: ①通用层——显示各种通用的数据如:日期、时间、语言、冗余度、工作方式…… ②系统层——显示系统信息如:系统的输出电压、输出电流、输出功率、频率、安装 模块数、运行模块数目…… ③组块层——显示所选择的一组模块的信息(共用同一直流输入的模块),如本组模 块的输入电压、输出电流、输出功率、安装模块数、运行模块数目…… ④模块层——显示所指定的逆变模块的信息,如:本模块地址、输出电压、输出电流 输出功率、散热器温度、运行状态、模块型号、模块软件版本号等等。 二. 设定直流输入保护点,例如开机上/下限,关机上/下限; 三. 监视逆变模块、静态开关模块、输出接触器、保险、可发出本地或远程报警信号、 控制系统开/关机; 四. 记录系统的各种事件并备份;
动力源逆变电源组成单元
系统交直流配电 直流输入:48V/220V(最多可4组直流输入) 市电输入:220V 交流输出220V/380V 逆变器模块 单相2~16个,三相6~48个 容量1250W/1400W/2000W几种。 系统控制器1个(选配) 静态旁路开关1个(选配) 机柜 主柜和副柜
模块获得控制权,其它的模块均以该电平为基准,20ms后发出同步信号。当某个模块
上电时后,它首先检测同步总线,连续40ms为高,表示无模块发同步信号,本模块发 20ms同步信号到同步总线;若在40ms内检测到下降沿,经过若干个周期的验证确为同 步信号后,跟随其发出同步信号并使逆变输出与同步信号同步。因此某一模块发生故障
逆变电源工作原理
AC220V DC48V 市电输入
静态开关(选件)
直流输入 并行总线
系统输出(AC220V)
逆变器模块1
并行总线
交流输出
逆变器模块2
交流输出 系 统 监 控 器 (选 件)
LCD显示 LED显示 键盘 输入输出干接点
并行总线
RS232,RS485
逆变器模块16
交流输出
系统特点:
可 靠 性: 系统采用模块化并联输出结构, 数字化的无主从同步控制,因此具有真正的 N+1冗余特性,为负载提供几乎永不间断的高 可靠性的AC动力。
隔 离 放 大 器
ROM RAM与地 址译码逻辑
电平转换器 光 电 隔 离
换相桥
并行总线
MCU 80C196MC
D/A变换器
基准正弦波
液晶显示单元
同步信号 键盘与LED显示
PWM调制器 UC3524AN
正激变换器
. 六、逆变器模块控制软件:
1.无主从同步的实现方法:
每个模块都输出同步信号到同步总线上,之间是“线与”的关系,即最先输出低电平的
系统容量: 单相:3KVA~40KVA可选 三相:7.5KVA~120KVA可选
动力源逆变电源
应用于通信领域
交换机
市电
开关 电源
电池组 记费系统
逆变 电源
客服系统 其它
动力源逆变电源
应用于太阳能发电领域
动力源逆变电源
应用于太阳能发电领域
动力源逆变电源在用户
我公司逆变电源已成功的应用于通信及太阳能发电领域, 如: 铁通青海分公司 铁通甘肃分公司 铁通陕西分公司 铁通内蒙分公司 “光明工程”甘肃太阳能电站 “光明工程”西藏太阳能电站 “光明工程”青海太阳能电站 等等……………………..
静态开关
输入电压 最大输出电流 同步范围 工作方式 市电故障切换电压 输出电压跌落时间 旁路 工作温度 冷却方式 显示屏幕 键盘 本地报警 输出干接点 输入干接点 上传通信接口 界面语言
系统控制器
170~250Vac(190~250Vac) 150A 48-52Hz 1、在线式;2、后备式 下限:170/190±5Vac(两挡可设定 ) 上限:250±5Vac ≤3ms 手动旁路开关, 0-45℃ 自然冷却 320 X128 点背光 LCD 大屏幕 6 个多功能键 蜂鸣器 + 6 个 LED 4个 2个 RS232 或 RS485 汉语(可配其他语言)
动力源逆变电源在用户使用中
动力源逆变电源产品
已经推出的产品: DND01-220/1250.A DND11-220/1400 DNS01-380/1400 即将推出的产品: DND01-220/2000 DND11-220/2000 DNS01-220/2000 大功率单体式 UPS : 6KVA , 10KVA , 20KVA
四.逆变器模块原理框图:
DC48V直流
输入EMI滤波
100HZ谐振 滤波器
正激变换器
波形校正
辅助电源
直流过欠 压保护
并行总线
微控制器单元
人机界面 LCD+LED+键盘 交流过流、 过欠压保护
SPWM波
AC220V输出
输出EMI滤波
换相桥
功率因数补 偿电路
. 五、逆变器模块数字控制单元:
输出AC电压采样 输出AC电流采样 输入DC电压采样
易使用性:系统采用全汉字显示界面,显示明 确、操作简单;
易维护性 : 用户可自行热更换组件,简化维 护,降低维护成本;模块维护时间平均为 2 分 钟.集中型为2小时.
PF=0.7的感性负载,未加补偿时的输出波形
易管理性 : 除自身完备的监控诊断功能外, 还具有计算机监控和远程监控功能,可实现无 人职守;
继电器 光 电 隔 离
输出干接点
并行总线
MCU 80C196MC
旁路继电器
模式与电压选择开关 硬件互锁电 路 LED状态显示
可 控 硅 与 驱 动 单 元
市电输入
交流输出
逆变器输出
特点:全数字控制,直接检测负载两端电压的瞬时
值作为切换的依据。两路电源切换时增加了辅助开 关,减小了切换间隙。可设定工作方式:后备式或 在线式。
产品定货相关的技术条件
设备容量考虑:
一、蓄电池的容量: 逆变电源输入电流与原来的设备负载电流加起来并重新计算电池的供电时间, 若该时间用户可接受,则不用增容蓄电池,否则需要给蓄电池增容。 二、整流器的容量: 1、逆变电源按在线式工作: 整流器的容量=电池最大充电流+原 48V 负载电流+逆变电源输入电流。 2、逆变电源按后备方式工作: 整流器的容量=电池最大充电流+原 48V 负载电流。 三、逆变电源容量: 1.与一般 UPS 及逆变器厂家不同,目前我公司逆变电源型号中标注的输出 功率单位是 W 或 KW,而不是 VA,这一点应特别注意! 如 DND01-220/1250.A 逆变器,单模块的输出功率为 1250W,而不是 1250VA; 定货时为了与其他竞争对手取得同一条件,可将我公司逆变电源输出功率(W) 换算成容量(VA) ,方法是:输出功率(W)/0.8=容量(VA) ,如 1250W 模块 换算成容量后是 1250/0.8=1560VA. 2.逆变模块的配置应起码符合 N+1 要求。 3.考虑日后增容的因素
用户方案
当不考虑电池增容时: 1.) 在线式 单个模块容量: P1=1250W/0.8=1560VA 最少需要配置的逆变模块数为: N1=6KVA/1560VA=4.8≈5 要实现 N+1 冗余要求,最少需要的模块数为: N2=5+1=6 逆变电源输入电流最大值: I1=(1250W× 5)/48V/88%=148A 电池所需充电电流: I2=3000AH/10=300A 开关电源所需负载电流: I3=(300+148+600) /0.7=1500A (其中 0.7 为使开关电源稳定工作给的系数) 开关电源目前配置 1300A,需增容至 1500A 2).后备式: 逆变电源最少配置的模块数为 6,同在线式. 开关电源无须增容
切换原理:
MCU对负载电压进行实时跟踪,并控制逆变器模块 与市电同步,当负载电压出现的瞬时跌落达到2ms时 ,微处理器首先控制辅助开关可控硅(TH3)把备电与 主电搭接,为负载供电,当主电一侧的可控硅(TH1) 关断后,再把备电一侧的主可控硅(TH2)接通,最后 再断开辅助开关可控硅(TH3)完成一次切换动作;当 主电正常后,再以相似的步骤切回到主电;