一种铁路信号电源稳压装置制造方法及图纸

一种铁路信号电源稳压装置，包括模数转换编码单元、译码选通单元、延时保护单元、触发选通配置单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元，以及包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关的自耦补偿式主电路。模数转换编码单元对交流电源电压进行采样，输出经译码并延迟后送至触发选通配置单元输出触发控制信号控制晶闸管开关组中晶闸管的通断。所述稳压装置能够调整输入波动范围交流电压的分区数量，改变补偿的方式与补偿精度；在实现互锁控制的同时，还由检错判别单元和保护驱动单元依据触发选通控制值是否有效来启动/停止对晶闸管开关组的保护，控制触发单元的供电电源，有效地加强了稳压装置针对工作过程异常的保护力度。

A Pressure Regulating Device for Railway Signal Power Supply

A voltage stabilization device for railway signal power supply includes analog-to-digital conversion coding unit, decoding switch unit, delay protection unit, trigger switch configuration unit, trigger unit, error detection and discrimination unit, protection drive unit, and self-compensating main circuit including compensation transformer, autotransformer, thyristor switch unit and relay protection switch. The analog-to-digital conversion coding unit sampled the voltage of AC power supply, output decoded and delayed and sent to trigger switch configuration unit to output trigger control signal to control the on-off of thyristors in thyristor switching group. The voltage stabilization device can adjust the number of AC voltage zones in the input fluctuation range, change the compensation mode and compensation accuracy; while interlocking control is realized, the thyristor switch group protection is started/stopped by the error detection discrimination unit and the protection driving unit according to the validity of the trigger switch control value, and the power supply of the trigger unit is controlled, which effectively strengthens the voltage stabilization device. Protection against abnormal working process.

【技术实现步骤摘要】
一种铁路信号电源稳压装置
本技术涉及电源
，尤其是一种铁路信号电源稳压装置。
技术介绍
现有的补偿式交流稳压器或者稳压装置，其优点是稳压范围宽，波形几乎没有失真，整机效率高，负载适应性强。其原理是根据输入电压的高低情况，自动控制补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，利用初级侧工作绕组和次级绕组的变比关系，或者通过调整初级绕组上所加电压的方式，提供双向多档的电压补偿，从而实现调压稳压的目的。用于信号点灯、道岔表示、CTC设备等的铁路信号交流电源要求可靠、稳定和安全。现有补偿式交流稳压装置采用电机控制碳刷移动来改变向补偿变压器励磁线圈施加不同电压时，碳刷容易磨损，经常出现故障；采用电子开关切换的方式来进行补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，或者调整初级绕组上所加电压时，电子开关的延迟关断容易造成电源短路故障；采用单片机、PLC等的程序方式控制电子开关切换时，程序飞跑、死机等问题也会造成稳压装置失效，或者是因控制逻辑错误造成电源短路故障。
技术实现思路
为了解决现有铁路信号电源所用交流稳压装置所存在的问题，本技术提供了一种铁路信号电源稳压装置，由自耦补偿式主电路、模数转换编码单元、译码选通单元、延时保护单元、触发选通配置单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元组成。自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组。模数转换编码单元对交流电源电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通单元对电压等级编码值进行译码，输出触发选通控制值并送至延时保护单元；延时保护单元输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；延迟后的触发选通控制值被送至触发选通配置单元和检错判别单元；触发选通配置单元输出触发控制信号；触发单元根据输入的触发控制信号，控制主电路晶闸管开关组中晶闸管的通断；检错判别单元输出触发选通控制值判别信号；保护驱动单元输入触发选通控制值判别信号和不触发区控制信号，输出向触发单元供电的可控供电电源。所述电压等级编码值为3位二进制值；所述触发选通控制值由M位二进制数构成，所述M大于等于2且小于等于m；m大于等于3，m的典型值为7。模数转换编码单元包括交流电源电压检测电路和模数转换电路；交流电源电压检测电路对输入的交流电源电压有效值进行采样，得到交流电源电压采样值；交流电源电压检测电路包括能够调节交流电源电压采样值与输入的交流电源电压有效值之间比值的下限值电位器；模数转换电路输入交流电源电压采样值，输出电压等级编码值。模数转换电路包括双积分型A/D转换器ICL7109、参考电容C13、自动调零电容C12、积分电容C11、积分电阻R11、电阻RF1、上限值电位器、晶振XT1；ICL7109的运行/保持端RUN、低字节使能端LBEN、测试端TEST接高电平，片选端CE/LOAD、模式端MODE、高字节使能端HBEN、振荡器选择端OSCSEL接低电平；晶振XT1连接至ICL7109的振荡器输入端OSCIN和振荡器输出端OSCOUT；积分电容C11、积分电阻R11、自动调零电容C12的一端连结组成积分电路，另外一端分别连接至ICL7109的积分电容端INT、缓冲器输出端BUF、自动调零电容端AZ；ICL7109的差分输入高端INHOL输入交流电源电压采样值，差分输入低端INLO连接至ICL7109的基准电压输出端REFOUT；电阻RF1、上限值电位器对ICL7109的基准电压进行分压，在上限值电位器上得到参考电压，参考电压输入至ICL7109的参考电压正输入端REFIN+和参考电压负输入端REFIN-；参考电容C13连接至ICL7109的参考电容正输入端REFCAP+和参考电容负输入端REFCAP-；ICL7109的正电源端V+连接至正电源；ICL7109的负电源端V-连接至负电源；ICL7109的数字地端和模拟地端均连接至公共地；电压等级编码值从ICL7109最高4位输出端中的低3位输出。调节上限值电位器和下限值电位器的参数值，能够将交流电源电压波动区间范围的电压调整为M个电压等级区间，输出与M个电压等级区间一一对应的M个有效的电压等级编码值。译码选通单元为译码ROM存储器；译码ROM存储器的3个地址输入端分别输入3位电压等级编码值；译码ROM存储器的7个数据输出端输出译码输出值；7位译码输出值中包括触发选通控制值；触发选通控制值高电平有效，有效的触发选通控制值中有且只有一位输出值有效。延时保护单元由延时检测模块和不触发区控制信号产生模块组成；延时检测模块中包括7个相同的延时检测电路，每个延时检测电路对输入信号进行延迟得到延迟后的输出信号，同时对输入信号进行边沿检测，输出边沿检测信号；7个延时检测电路分别对7位译码输出值信号延迟，得到延迟后的7位译码输出值，以及对7位译码输出值进行边沿检测，得到7个边沿检测信号。延迟后的7位译码输出值中包括M位触发选通控制值。不触发区控制信号产生模块包括具有7个输入信号端的或非门、7个边沿检测信号选通开关、7个检测信号下拉电阻；7个边沿检测信号分别经由7个边沿检测信号选通开关连接至或非门的7个输入端；或非门的7个输入端分别由7个检测信号下拉电阻连接至地；或非门的输出端输出不触发区控制信号。晶闸管开关组中共有6个双向晶闸管；触发选通配置单元包括7根触发控制行线、6根触发驱动列线；6根触发驱动列线与6个双向晶闸管一一对应，一根触发驱动列线信号有效对应使一个双向晶闸管的触发控制信号有效；在每根触发控制行线和每根触发驱动列线的交叉位置均设置由二极管和配置开关串联组成的配置支路，配置支路的二极管阳极侧连接至触发控制行线上，阴极侧连接至触发驱动列线上；7根触发控制行线分别输入7位译码输出值。配置支路中配置开关的配置方法是，在6根触发控制行线中，选择其中的M根为触发选通控制行线；M根触发选通控制行线与M位触发选通控制值一一对应，一个有效的触发选通控制值对应使一根触发选通控制行线有效；每根触发选通控制行线信号有效时，对应一个晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态；将每根触发选通控制行线与该行线信号有效时对应通断组合状态需要控制晶闸管导通的触发驱动列线之间配置支路中的配置开关配置为接通状态；将每根触发选通控制行线与该行线信号有效时对应通断组合状态需要控制晶闸管关断的触发驱动列线之间配置支路中的配置开关配置为断开状态。补偿变压器的补偿线圈串联在相线上；自耦变压器有3个输出抽头，第一同侧的3个双向晶闸管一端并联后，连接至补偿变压器的励磁线圈的一端，第一同侧的3个双向晶闸管的另外一端分别连接至3个输出抽头；第二同侧的3个双向晶闸管一端并联后，连接至补偿变压器的励磁线圈的另外一端，第二同侧的3个双向晶闸管的另外一端分别连接至3个输出抽头；自耦变压器的输入绕组并联至稳压装置的相线输出端和零线端。检错判别单元包括判别ROM存储器、7个检错判别选通开关和7个判别信号下拉电阻；延迟后的、7位译码输出值信号分别经由7个检错判别选通开关连接至判别ROM存储器的7个地址输入端；判别ROM存储器的7个地址输入端分别由7个判别信号下拉电阻连接至地；触发选通控制值判别信号从判别ROM存储器的数据输出端输出。当交流电源电压波动使电压等级区间发生变化，导致触发选通控制值改变，需要切换晶闸管开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路信号电源稳压装置，其特征在于：由自耦补偿式主电路、模数转换编码单元、译码选通单元、延时保护单元、触发选通配置单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元组成；自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组；模数转换编码单元对交流电源电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通单元对电压等级编码值进行译码，输出触发选通控制值并送至延时保护单元；延时保护单元输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；延迟后的触发选通控制值被送至触发选通配置单元和检错判别单元；触发选通配置单元输出触发控制信号；触发单元根据输入的触发控制信号，控制主电路晶闸管开关组中晶闸管的通断；检错判别单元输出触发选通控制值判别信号；保护驱动单元输入触发选通控制值判别信号和不触发区控制信号，输出向触发单元供电的可控供电电源；所述电压等级编码值为3位二进制值，触发选通控制值为大于等于2位且小于等于7位的二进制值。

【技术特征摘要】
1.一种铁路信号电源稳压装置，其特征在于：由自耦补偿式主电路、模数转换编码单元、译码选通单元、延时保护单元、触发选通配置单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元组成；自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组；模数转换编码单元对交流电源电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通单元对电压等级编码值进行译码，输出触发选通控制值并送至延时保护单元；延时保护单元输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；延迟后的触发选通控制值被送至触发选通配置单元和检错判别单元；触发选通配置单元输出触发控制信号；触发单元根据输入的触发控制信号，控制主电路晶闸管开关组中晶闸管的通断；检错判别单元输出触发选通控制值判别信号；保护驱动单元输入触发选通控制值判别信号和不触发区控制信号，输出向触发单元供电的可控供电电源；所述电压等级编码值为3位二进制值，触发选通控制值为大于等于2位且小于等于7位的二进制值。2.根据权利要求1所述的铁路信号电源稳压装置，其特征在于：模数转换编码单元包括交流电源电压检测电路和模数转换电路；交流电源电压检测电路对输入的交流电源电压有效值进行采样，得到交流电源电压采样值；交流电源电压检测电路包括能够调节交流电源电压采样值与输入的交流电源电压有效值之间比值的下限值电位器；模数转换电路输入交流电源电压采样值，输出电压等级编码值。3.根据权利要求2所述的铁路信号电源稳压装置，其特征在于：模数转换电路包括双积分型A/D转换器ICL7109、参考电容C13、自动调零电容C12、积分电容C11、积分电阻R11、电阻RF1、上限值电位器、晶振XT1；ICL7109的运行/保持端RUN、低字节使能端LBEN、测试端TEST接高电平，片选端CE/LOAD、模式端MODE、高字节使能端HBEN、振荡器选择端OSCSEL接低电平；晶振XT1连接至ICL7109的振荡器输入端OSCIN和振荡器输出端OSCOUT；积分电容C11、积分电阻R11、自动调零电容C12的一端连结组成积分电路，另外一端分别连接至ICL7109的积分电容端INT、缓冲器输出端BUF、自动调零电容端AZ；ICL7109的差分输入高端INHOL输入交流电源电压采样值，差分输入低端INLO连接至ICL7109的基准电压输出端REFOUT；电阻RF1、上限值电位器对ICL7109的基准电压进行分压，在上限值电位器上得到参考电压，参考电压输入至ICL7109的参考电压正输入端REFIN+和参考电压负输入端REFIN-；参考电容C13连接至ICL7109的参考电容正输入端REFCAP+和参考电容负输入端REFCAP-；ICL7109的正电源端V+连接至正电源；ICL7109的负电源端V-连接至负电源；ICL7109的数字地端和模拟地端均连接至公共地；电压等级编码值从ICL7109最高4位输出端中的低3位输出。4.根据权利要求3所述的铁路信号电源稳压装置，其特征在于：译...

【专利技术属性】
技术研发人员：文定都，武海华，凌云，刘建华，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43