一种直流电源的EMC性能提升装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流电源的EMC性能提升装置，包括直流滤波单元，还包括浪涌抑制单元、防反接电路单元和RC充电回路单元；所述浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反接电路单元和RC充电回路单元依次连接。本发明专利技术具有可有效抑制尖峰浪涌电压，既能防止电路过流、又能避免后级电路过压损坏，满足电压暂降、适时中断和电压变化抗扰度要求，电路结构简单、可靠性高、集成度高、安装方便、成本节约等优点。

EMC performance lifting device for DC power supply

The invention discloses a DC power supply EMC to improve the performance of the device, including the DC filter unit also includes anti surge suppression unit, circuit unit and RC charging circuit unit; the surge suppression unit, DC filter unit, anti reverse circuit unit and RC unit is sequentially connected with the charging circuit. The invention can effectively inhibit the peak surge voltage, which can prevent the circuit overcurrent, and can avoid circuit overvoltage damage, meet voltage sags, timely interruptions and voltage variations immunity requirements, the advantages of simple circuit structure, high reliability, high integration, convenient installation, cost saving etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流电源电能质量领域，尤其涉及一种直流电源的EMC性能提升装置。
技术介绍
机车车辆变流器产品的核心控制单元一般由蓄电池提供110V直流电，其输入电压范围为66V～154V。目前轨道车辆大都采用先进的变流器产品和各种先进的控制网络、信号自动驾驶系统等设备，这些车辆设备的核心控制单元大都有直流供电电源，如DC110V等级、DC74V等级电压供电。这些直流电源对外接口通常是产品设计的关键，如果接口设计不合理，会导致一系列的干扰和抗干扰问题，影响产品的正常工作，轻则导致系统出现信号指示错误、停机，重则使列车的信号、制动等系统瘫痪，导致车辆无法正常运营。如检验标准GB/T 24338.4-2009轨道交通电磁兼容第3-2部分机车车辆设备中有对于DC110V电源端的EMC试验规定：浪涌(冲击)抗扰度要求满足线-线±1000V，线-地±2000V；电快速瞬变脉冲群抗饶度2kV、5/50ns Tr/Th，5kHz重复频率，性能判据要能达到A级；电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度要求：中断30ms，0.6Un:100ms,1.4Un:100ms，性能判据要能达到A级；1.25Un-1.4Un:1s，性能判据要能达到C级。针对这些具体的标准要求，在设计时对产品110V电源输入端口需要有具体的EMC应对措施。而目前的变流器产品，大都是在110V控制电源前端加装一个EMI滤波器，至于浪涌防器件以及电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度要求的应对措施，往往受器件安装、产品空间等条件限制，而未能采取应对措施。以致产品在型式试验阶段，进行浪涌(冲击)试验时电源板就出现损坏现象，在电压短时中断时，经常出现控制单元重启现象。当产品在试验过程中或者在运营中出现这些问题时，再来组织分析、解决、采取应对措施往往浪费大量的资源。因此，研究一种直流电源的EMC性能提升装置具有现实的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种可有效抑制尖峰浪涌电压，既能防止电路过流、又能避免后级电路过压损坏，满足电压暂降、适时中断和电压变化抗扰度要求，电路结构简单、可靠性高、集成度高、安装方便、成本节约的直流电源的EMC性能提升装置。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种直流电源的EMC性能提升装置，包括直流滤波单元，还包括浪涌抑制单元、防反接电路单元和RC充电回路单元；所述浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反接电路单元和RC充电回路单元依次连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括过流保护单元，所述过流保护单元与所述浪涌抑制单元连接。作为本专利技术的进一步改进，所述过流保护单元为保险单元，所述保险单元串联在所述直流滤波单元输入端的直流母线上。作为本专利技术的进一步改进，所述保险单元为自恢复保险单元。作为本专利技术的进一步改进，所述浪涌抑制单元包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和放电管；所述第一压敏电阻连接在所述直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间；所述第二压敏电阻和第三压敏电阻串联后连接在所述直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间；所述放电管的一端连接在所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻之间，另一端与所述直流滤波单元的PE端连接；所述放电管优选为气体放电管。作为本专利技术的进一步改进，所述防反接电路单元包括第一二极管，所述第一二极管正向串联在所述直流滤波单元的正极输出端。作为本专利技术的进一步改进，所述RC充电回路单元包括第一电阻、第二电阻和电容；所述第一电阻和电容串联后连接在所述第一二极管的阳极与所述直流滤波单元的输出端负极之间；所述第二电阻与所述电容并联。作为本专利技术的进一步改进，所述防反接电路单元还包括第二二极管，所述第二二极管与所述第一电阻反向并联。作为本专利技术的进一步改进，所述EMC性能提升装置用于输入电压为DC110V时，所述第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻的压敏电压范围为DC230V至DC308V；所述放电管的直流击穿电压范围为DC230V至DC308V。作为本专利技术的进一步改进，所述过流保护单元、浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反间电路单元和RC充电回路单元集成设置在一个模块上，所述模块优选为PCB板。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术采用先进、可靠的浪涌吸收电路来抑制尖峰浪涌电压，特别是压敏电阻与气体放电管以及自恢复保险配合，既能防止电路过流，又能避免后级电路过压损坏，保障设备在尖峰浪涌期间稳定工作，不会发生断电重启故障或损坏控制单元。2、RC充电回路能很好的满足电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度要求，通过两个二极管D1和D2的配合，既避免了上电时的延时，有能在外部断电时有效的取用电容上电压。3、采用集成式的EMI直流滤波器，降低了电路设计的复杂性，其良好的接地方式以及优良的性能能最大程度的满足电磁兼容要求，提高了产品设计的可靠性。4、采用自恢复保险，比传统的熔断丝保险更换方便，增加了产品的实用性。5、过流保护电路、浪涌抑制电路、直流滤波器单元、防反接电路、RC充电回路集成在一个模块上，方便安装，便于批量生产，节约成本。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术主电路结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例直流电源的EMC性能提升装置，包括直流滤波单元，还包括浪涌抑制单元、防反接电路单元和RC充电回路单元；浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反接电路单元和RC充电回路单元依次连接。在本实施例中，还包括过流保护单元，过流保护单元与浪涌抑制单元连接。在本实施例中，过流保护单元为保险单元F1，保险单元F1串联在直流滤波单元输入端的直流母线上。保险单元F1为自恢复保险单元。如图2所示，自恢复保险单元F1串联在直流输入端的正极，一端与外接供电Vin+连接，另一端与直流滤波单元的正极输入端连接。本实施例采用自恢复保险单元，在电流恢复时，电路还能正常工作，并且，相对比传统熔断式保险，更换更加方便。在本实施例中，如图2所示，浪涌抑制单元包括第一压敏电阻RV1、第二压敏电阻RV2、第三压敏电阻RV3和放电管GDT1；第一压敏电阻RV1连接在直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间，Vin+与Vin-之间；第二压敏电阻RV2和第三压敏电阻RV3串联后连接在直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间，Vin+与Vin-之间；放电管GDT1的一端连接在第二压敏电阻RV2和第三压敏电阻RV3之间，另一端与直流滤波单元的PE端连接；放电管GDT1优选为气体放电管。在本实施例中，第一压敏电阻RV1进行差模防护，第二压敏电阻RV2、第三压敏电阻RV3进行共模防护，用来吸收浪涌电压，抑制尖峰电压，将瞬态的尖峰电压钳位到正常工作电压。气体放电管GDT1进行共模防护，气体放电管是一种陶瓷或玻璃封装的、内充低压惰性气体的短路型保护器件，当气体放电管的级间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，从而限制了级间电压，使与气体放电管GDT1并联的后级电路得到保护。在本实施例中，第一压敏电阻RV1、第二压敏电阻RV2、第三压敏电阻RV3根据不同的直流电压等级进行选取，当电源端口为DC110V时，电压波动范围为DC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电源的EMC性能提升装置，包括直流滤波单元，其特征在于：还包括浪涌抑制单元、防反接电路单元和RC充电回路单元；所述浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反接电路单元和RC充电回路单元依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种直流电源的EMC性能提升装置，包括直流滤波单元，其特征在于：还包括浪涌抑制单元、防反接电路单元和RC充电回路单元；所述浪涌抑制单元、直流滤波单元、防反接电路单元和RC充电回路单元依次连接。2.根据权利要求1所述的直流电源的EMC性能提升装置，其特征在于：还包括过流保护单元，所述过流保护单元与所述浪涌抑制单元连接。3.根据权利要求2所述的直流电源的EMC性能提升装置，其特征在于：所述过流保护单元为保险单元，所述保险单元串联在所述直流滤波单元输入端的直流母线上。4.根据权利要求3所述的直流电源的EMC性能提升装置，其特征在于：所述保险单元为自恢复保险单元。5.根据权利要求1至4任一项所述的直流电源的EMC性能提升装置，其特征在于：所述浪涌抑制单元包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和放电管；所述第一压敏电阻连接在所述直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间；所述第二压敏电阻和第三压敏电阻串联后连接在所述直流滤波单元输入端的直流母线正、负极之间；所述放电管的一端连接在所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻之间，另一端与所述直流滤波单元的PE端连接；所述放电管优选为气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊利芬，刘长清，颜艳娇，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43