一种铁路机车前照灯照明及闪光控制装置制造方法及图纸

技术编号:10417611 阅读:135 留言:0更新日期:2014-09-12 10:11
本实用新型专利技术提供一种铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,包括具有防电源反接和防高压、防电磁干扰的抗干扰EMI滤波模块、用于提供DC12V工作电源的电源模块、用于将机车DC110V电源转换成稳定可靠输出DC24V电源的LLC转换模块、用于工作时防止过载、短路的过载短路保护模块、防止过压、工作温度过高的过压过温保护模块以及用于控制机车前照灯闪光的闪光控制模块。本实用新型专利技术重量轻、体积小、开关工作频率高、输出损耗小、电源电能的转换效率可达91-96%,转换效率高,能有效保证机车前照灯稳定的照明及闪光信号输出,工作稳定性和可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路机车前照灯照明及闪光控制装置
本技术涉及铁路及轨道车辆的机车照明和信号控制系统,具体涉及一种在列车限制鸣笛情况状态下由灯光提供信号的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置。
技术介绍
列车鸣笛一直是机车司机与现场工作人员的一种联络作业方式。比如,列车快要进站时,司机为了让车站工作人员做好接车准备,就以鸣笛相告。铁路系统中,机车需要鸣笛的规定项目多达十几种,如列车启动、进站,机车后退、挂车、出入机务(折返)段、站内调车、要求信号显示、通过道口和桥梁、发现危及行车安全和人身安全等情况,均需要鸣笛警示。但机车鸣笛在很多情况下会影响铁路沿线特别是人口密集的城区居民的正常生活。为克服这一问题,2005年原铁道部要求各铁路局改变传统的鸣笛联络作业方式,采用灯光警示技术等联络作业方式代替鸣笛,即在机车上加装“机车限鸣装置”,将原鸣笛声传递信号的方式改为通过机车上的左、右前照灯闪光传递信息,以减少铁路沿线居民生活环境的噪声污染。为解决此问题,目前的列车机车一般采用基于脉宽调制(PWM)原理的控制装置用于控制机车前照灯的闪亮及闪光,其不足之处至少有:一是基于PWM的控制装置在列车通用的DCl1V低压下,要求其输出DC24V工作电压和8.5A工作电流时,其转换效率仅能达到80%-84%,能量转换效率较低;二是基于PWM的控制装置需要设置风扇进行强制降温,造成控制置体积增大,耗能增加,工作稳定性能相对受限;三是会产生较多的谐波,对机车其他设备造成不必要的电磁干扰;四是通常体积和重量较重,输出功率也易受限。
技术实现思路
本技术的目的是:适应列车限制鸣笛的要求,克服现有技术的不足,提供一种体积小、重量轻、工作时电能转换效率高、输出损耗小、与机车上其他设备电磁兼容性好且能有效保证机车前照灯稳定照明及闪光信号输出要求的铁路机车前照灯照明及闪光控制>J-U ρ?α装直。本技术的技术方案是:本技术的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其结构特点是:包括抗干扰EMI滤波模块、电源模块、LLC转换模块、过载短路保护模块、过压过温保护模块和闪光控制模块;上述的抗干扰EMI滤波模块设有第一、第二和第三电源输入端以及第一、第二电源输出端;电源模块设有第一、第二电源输入端以及电源输出端;LLC转换模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、过压过温保护信号输入端以及过载短路保护信号输入端;过压过温保护模块和过载短路保护模块分别设有第一至第四电源输入端以及保护信号输出端;闪光控制模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一控制输出端和第二控制输出端;电源模块的第一电源输入端和LLC转换模块的第一电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第一电源输出端电连接;电源模块的第二电源输入端、LLC转换模块的第二电源输入端、过压过温保护模块的第四电源输入端以及过载短路保护模块的第四电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第二电源输出端电连接;抗干扰EMI滤波模块的第三电源输入端、过压过温保护模块的第一电源输入端以及过载短路保护模块的第一电源输入端均分别与电源模块的电源输出端电连接;过压过温保护模块的第二电源输入端、过载短路保护模块的第二电源输入端以及闪光控制模块的第一电源输入端均分别与LLC转换模块的第一电源输出端电连接;过压过温保护模块的第三电源输入端、过载短路保护模块的第三电源输入端以及闪光控制模块的第二电源输入端均分别与LLC转换模块的第二电源输出端电连接;LLC转换模块的过压过温保护信号输入端与过压过温保护模块的保护信号输出端电连接;LLC转换模块的过载短路保护信号输入端与过载短路保护模块的保护信号输出端电连接。进一步的方案是:上述的LLC转换模块包括取样分压电路、谐振器及其附属电路、开关变压器电路、整流滤波电路、稳压电路、电流取样保护电路和反馈电路;上述的取样分压电路设有第一电源端、第二电源端和电源输出端;谐振器及其附属电路设有第一至第三电源端、第一信号输入端、第二信号输入端、反馈信号输入端、第一电流取样信号输入端、第二电流取样信号输入端以及电压信号输出端;开关变压器电路设有第一电源端、第二电源端、第一至第三输出端以及电流信号输出端;整流滤波电路设有第一至第三输入端、第一电源输出端和第二电源输出端;稳压电路设有第一电源端、第二电源端、第一信号输出端和第二信号输出端;电流取样保护电路设有取样信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端和电源端;反馈电路设有第一信号输入端、第二信号输入端、电压信号输出端和电源端。取样分压电路的第一电源端和谐振器及其附属电路的第一电源端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为上述的LLC转换模块的第一电源输入端;取样分压电路的第二电源端、谐振器及其附属电路的第二电源端、开关变压器电路的第二电源端、电流取样保护电路的电源端以及反馈电路的电源端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为上述的LLC转换模块的第二电源输入端;谐振器及其附属电路的第一信号输入端和第二信号输入端即分别为上述的LLC转换模块的过压过温保护信号输入端以及过载短路保护信号输入端;整流滤波电路的第一电源输出端和第二电源输出端即为上述的LLC转换模块的第一电源输出端和第二电源输出端。谐振器及其附属电路的第三电源端与取样分压电路的电源输出端电连接;谐振器及其附属电路的反馈信号输入端与反馈电路的电压信号输出端电连接;谐振器及其附属电路的第一电流取样信号输入端和第二电流取样信号输入端分别与电流取样保护电路的第一信号输出端和第二信号输出端对应电连接;反馈电路的第一信号输入端和第二信号输入端分别与稳压电路的第一信号输出端和第二信号输出端对应电连接;稳压电路的第一电源端和第二电源端分别与整流滤波电路的第一电源输出端和第二电源输出端对应电连接;整流滤波电路的第一至第三输入端分别与开关变压器电路的第一至第三输出端对应电连接;开关变压器电路的第一电源端与谐振器及其附属电路的电压信号输出端电连接;电流取样保护电路的取样信号输入端与开关变压器电路的电流信号输出端电连接。进一步的方案是:上述的抗干扰EMI滤波模块包括第一保险管F1、第二保险管F2、压敏电阻RV1、场效应管1Q1、电容1C1、稳压管1DZ1、电阻1R1、电阻1R2、电阻1R3、电阻1R4、共模EMI滤波器L1、继电器JKl、负温度系数电阻IRTl、场效应管1Q2、二极管IDl、电阻1R5、电阻1R6、电阻1R7、稳压管1DZ2、电阻1R8、电容1C2、电解电容1C3以及电解电容1C4 ;共模EMI滤波器LI具有I至4号接线端;继电器JKl具有I至5号接线端;上述的第一保险管Fl的一端即为上述的抗干扰EMI滤波模块的第一电源输入端;第二保险管F2的一端即为上述的抗干扰EMI滤波模块的第二电源输入端;第一保险管Fl的另一端与压敏电阻RVl的一端、电阻IRl的一端以及共模EMI滤波器LI的2号接线端共线;第二保险管F2的另一端、压敏电阻RVl的另一端以及场效应管IQl的漏极共线;场效应管IQl的源极、电容ICl的一端、稳压管IDZl的正极、电阻1R4的一端以及共模EMI滤波器LI的I号接线端共线;场效应管IQl的栅极、电容ICl的另一端、稳压管IDZl的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:包括抗干扰EMI滤波模块、电源模块、LLC转换模块、过载短路保护模块、过压过温保护模块和闪光控制模块;所述的抗干扰EMI滤波模块设有第一、第二和第三电源输入端以及第一、第二电源输出端;电源模块设有第一、第二电源输入端以及电源输出端;LLC转换模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、过压过温保护信号输入端以及过载短路保护信号输入端;过压过温保护模块和过载短路保护模块分别设有第一至第四电源输入端以及保护信号输出端;闪光控制模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一控制输出端和第二控制输出端;电源模块的第一电源输入端和LLC转换模块的第一电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第一电源输出端电连接;电源模块的第二电源输入端、LLC转换模块的第二电源输入端、过压过温保护模块的第四电源输入端以及过载短路保护模块的第四电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第二电源输出端电连接;抗干扰EMI滤波模块的第三电源输入端、过压过温保护模块的第一电源输入端以及过载短路保护模块的第一电源输入端均分别与电源模块的电源输出端电连接;过压过温保护模块的第二电源输入端、过载短路保护模块的第二电源输入端以及闪光控制模块的第一电源输入端均分别与LLC转换模块的第一电源输出端电连接;过压过温保护模块的第三电源输入端、过载短路保护模块的第三电源输入端以及闪光控制模块的第二电源输入端均分别与LLC转换模块的第二电源输出端电连接;LLC转换模块的过压过温保护信号输入端与过压过温保护模块的保护信号输出端电连接;LLC转换模块的过载短路保护信号输入端与过载短路保护模块的保护信号输出端电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:包括抗干扰EMI滤波模块、电源模块、LLC转换模块、过载短路保护模块、过压过温保护模块和闪光控制模块; 所述的抗干扰EMI滤波模块设有第一、第二和第三电源输入端以及第一、第二电源输出端;电源模块设有第一、第二电源输入端以及电源输出端;LLC转换模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一电源输出端、第二电源输出端、过压过温保护信号输入端以及过载短路保护信号输入端;过压过温保护模块和过载短路保护模块分别设有第一至第四电源输入端以及保护信号输出端;闪光控制模块设有第一电源输入端、第二电源输入端、第一控制输出端和第二控制输出端; 电源模块的第一电源输入端和LLC转换模块的第一电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第一电源输出端电连接;电源模块的第二电源输入端、LLC转换模块的第二电源输入端、过压过温保护模块的第四电源输入端以及过载短路保护模块的第四电源输入端均分别与抗干扰EMI滤波模块的第二电源输出端电连接;抗干扰EMI滤波模块的第三电源输入端、过压过温保护模块的第一电源输入端以及过载短路保护模块的第一电源输入端均分别与电源模块的电源输出端电 连接;过压过温保护模块的第二电源输入端、过载短路保护模块的第二电源输入端以及闪光控制模块的第一电源输入端均分别与LLC转换模块的第一电源输出端电连接;过压过温保护模块的第三电源输入端、过载短路保护模块的第三电源输入端以及闪光控制模块的第二电源输入端均分别与LLC转换模块的第二电源输出端电连接;LLC转换模块的过压过温保护信号输入端与过压过温保护模块的保护信号输出端电连接;LLC转换模块的过载短路保护信号输入端与过载短路保护模块的保护信号输出端电连接。2.根据权利要求1所述的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:所述的LLC转换模块包括取样分压电路、谐振器及其附属电路、开关变压器电路、整流滤波电路、稳压电路、电流取样保护电路和反馈电路; 所述的取样分压电路设有第一电源端、第二电源端和电源输出端;谐振器及其附属电路设有第一至第三电源端、第一信号输入端、第二信号输入端、反馈信号输入端、第一电流取样信号输入端、第二电流取样信号输入端以及电压信号输出端;开关变压器电路设有第一电源端、第二电源端、第一至第三输出端以及电流信号输出端;整流滤波电路设有第一至第三输入端、第一电源输出端和第二电源输出端;稳压电路设有第一电源端、第二电源端、第一信号输出端和第二信号输出端;电流取样保护电路设有取样信号输入端、第一信号输出端、第二信号输出端和电源端;反馈电路设有第一信号输入端、第二信号输入端、电压信号输出端和电源端; 取样分压电路的第一电源端和谐振器及其附属电路的第一电源端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的LLC转换模块的第一电源输入端;取样分压电路的第二电源端、谐振器及其附属电路的第二电源端、开关变压器电路的第二电源端、电流取样保护电路的电源端以及反馈电路的电源端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的LLC转换模块的第二电源输入端;谐振器及其附属电路的第一信号输入端和第二信号输入端即分别为所述的LLC转换模块的过压过温保护信号输入端以及过载短路保护信号输入端;整流滤波电路的第一电源输出端和第二电源输出端即为所述的LLC转换模块的第一电源输出端和第二电源输出端;谐振器及其附属电路的第三电源端与取样分压电路的电源输出端电连接;谐振器及其附属电路的反馈信号输入端与反馈电路的电压信号输出端电连接;谐振器及其附属电路的第一电流取样信号输入端和第二电流取样信号输入端分别与电流取样保护电路的第一信号输出端和第二信号输出端对应电连接;反馈电路的第一信号输入端和第二信号输入端分别与稳压电路的第一信号输出端和第二信号输出端对应电连接;稳压电路的第一电源端和第二电源端分别与整流滤波电路的第一电源输出端和第二电源输出端对应电连接;整流滤波电路的第一至第三输入端分别与开关变压器电路的第一至第三输出端对应电连接;开关变压器电路的第一电源端与谐振器及其附属电路的电压信号输出端电连接;电流取样保护电路的取样信号输入端与开关变压器电路的电流信号输出端电连接。3.根据权利要求1所述的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:所述的 抗干扰EMI滤波模块包括第一保险管F1、第二保险管F2、压敏电阻RV1、场效应管1Q1、电容1C1、稳压管1DZ1、电阻1R1、电阻1R2、电阻1R3、电阻1R4、共模EMI滤波器L1、继电器JK1、负温度系数电阻1RT1、场效应管1Q2、二极管1D1、电阻1R5、电阻1R6、电阻1R7、稳压管1DZ2、电阻1R8、电容1C2、电解电容1C3以及电解电容1C4 ;共模EMI滤波器LI具有I至4号接线端;继电器JKl具有I至5号接线端; 所述的第一保险管Fl的一端即为所述的抗干扰EMI滤波模块的第一电源输入端;第二保险管F2的一端即为所述的抗干扰EMI滤波模块的第二电源输入端;第一保险管Fl的另一端与压敏电阻RVl的一端、电阻IRl的一端以及共模EMI滤波器LI的2号接线端共线;第二保险管F2的另一端、压敏电阻RVl的另一端以及场效应管IQl的漏极共线;场效应管IQl的源极、电容ICl的一端、稳压管IDZl的正极、电阻1R4的一端以及共模EMI滤波器LI的I号接线端共线;场效应管IQl的栅极、电容ICl的另一端、稳压管IDZl的负极、电阻1R4的另一端以及电阻1R3的 一端共线;电阻1R3的另一端通过电阻1R2与电阻IRl的另一端串联;共模EMI滤波器LI的4号接线端、继电器JKl的3号和4号接线端以及负温度系数电阻IRTl的一端共线;继电器JKl的2号接线端、二极管IDl的负极、电阻1R5的一端以及电阻1R6的一端共线;继电器JKl的I号接线端、二极管IDl的正极以及场效应管1Q2的漏极共线;场效应管1Q2的栅极、电阻1R7的一端、电阻1R8的一端以及电容1C2的一端共线;电阻1R7的另一端与稳压管1DZ2的正极电连接;稳压管1DZ2的负极、电阻1R5的另一端以及电阻1R6的另一端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的抗干扰EMI滤波模块的第三电源输入端;负温度系数电阻IRTl的另一端、继电器JKl的5号接线端、电解电容1C3的正极以及电解电容1C4的正极因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的抗干扰EMI滤波模块的第一电源输出端;共模EMI滤波器LI的3号接线端、场效应管1Q2的源极、电阻1R8的另一端、电容1C2的另一端、电解电容1C3的负极以及电解电容1C4的负极因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的抗干扰EMI滤波模块的第二电源输出端。4.根据权利要求1所述的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:所述的过载短路保护模块包括时钟芯片2IC1、电阻2R1、电容2C1、电容2C2、二极管2D1、电阻2R2、电容2C3、电容2C4、电容2C4A、电容2C5、二极管2D2、二极管2D3、电阻2R5、电阻2R6、三极管Q6、电阻2R4、电阻2R3、三极管2Q1、电解电容2C6、电阻2R7、光电耦合器20P2、电阻2R8、电阻2R8A以及电阻2R8B ;所述的时钟芯片2IC1为NE555型号的集成芯片,其具有I至8号引脚;光电耦合器20P2为PC817型号的光电耦合器; 所述的时钟芯片2IC1的4号和8号脚、电阻2R1的一端、电容2C1的一端、三极管2Q1的射极、电阻2R3的一端以及光电耦合器20P2的4脚因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过载短路保护模块的第一电源输入端;电阻2R1的另一端、时钟芯片2IC1的7号和6号脚以及电容2C2的一端共线;时钟芯片2IC1的2号脚、二极管2D1的负极、电阻2R2的一端、电容2C1的一端、电容2C3、电容2C4以及电容2C4A的一端共线;二极管2D1的正极、二极管2D2的负极、二极管2D3的负极以及电阻2R5的一端共线;二极管2D2的正极与时钟芯片2IC1的3号脚电连接;时钟芯片2IC1的5号脚与电容2C5的一端电连接;二极管2D3的正极、电阻2R7的一端以及光电耦合器20P2的3脚共线;电阻2R5的另一端、电阻2R6的一端以及三极管Q6的基极共线;三极管Q6的集电极与电阻2R4的一端电连接;电阻2R4的另一端、三极管2Q1的基极以及电阻2R3的另一端共线;三极管2Q1的集电极与电解电容2C6的正极因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过载短路保护模块的保护信号输出端;光电耦合器20P2的2脚即为所述的过载短路保护模块的第三电源输入端;光电耦合器20P2的2脚、电阻2R8的一端、电阻2R8A的一端以及电阻2R8B的一端共线;电阻2R8的另一端、电阻2R8A的另一端以及电阻2R8B的另一端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过载短路保护模块的第二电源输入端;电容2C1的另一端、电容2C2的另一端、二极管2D I的正极、电阻2R2的另一端、电容2C3的另一端、电容2C4的另一端、电容2C4A的另一端、时钟芯片2IC1的5号脚、电容2C5的另一端、电阻2R6的另一端、三极管Q6的射极、电解电容2C6的另一端、电阻2R7的另一端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过载短路保护模块的第四电源输入端。5.根据权利要求1所述的铁路机车前照灯照明及闪光控制装置,其特征在于:所述的过压过温保护模块包括电阻2R9、电阻2R10、电阻2R11、三端可调分流基准电压源2U1、电容2C7、负温度系数热敏电阻RT、电阻2R12、电阻2R13、电阻2R14、电容2C8、电容2C9、比较器2U2A、电容2C10、电阻2 R19A、二极管D13A、二极管D13、光电耦合器20P3、电阻2R19、电阻2R17以及稳压二极管2DZ1 ;所述的三端可调分流基准电压源2U1为TL431型号的三端可调分流基准电压源;比较器2U2A为LM258型号的集成芯片,其具有I至8号引脚;光电耦合器20P3为PC817型号的光电耦合器; 所述的电阻2R9的一端、比较器2U2A的8号脚、电容2C10的一端以及电阻2R19A的一端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过压过温保护模块的第一电源输入端;稳压二极管2DZ1的负极即为所述的过压过温保护模块的第二电源输入端;光电耦合器20P3的2号脚、比较器2U2A的4号脚以及电容2C9的一端因共线而形成一个公共接点,该公共接点即为所述的过压过温保护模块的第三电源输入端;二极管D13A的正极与二极管D13的正极因共线而形成一个公共接点,该公共接...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈平葛永琪李云峰
申请(专利权)人:常州戚墅堰机车车辆配件工业有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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