一种应用于轨道交通的电源输出板卡制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于轨道交通的电源输出板卡,属于轨道交通领域：包括：中央处理器、分别将输入110V电压转换成隔离5V电压、将输入110V电压转换成3.3V电压、将输入110V电压隔离变换成7V电压和将110V隔离变换成12V电压的多路供电电源模块、原边驱动模块和副边驱动模块；将输入电压转换成5V电压的电压转换模块；采集原边驱动模块的电流值的电流采集模块、采集电压转换模块的电压值的电压采集模块，对中央处理器传送的电流值和电压值进行存储和记录的存储记录模块和CAN通信接口模块；采用数字芯片实现电压外环，电流内环的电源控制，从而输出稳定的电压输出设计，具有高可靠性、高精度，具有将数据储存和对外通信，从而实现可实时监控的功能。现可实时监控的功能。现可实时监控的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于轨道交通的电源输出板卡


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种用于轨道交通应用的电源输出板卡。

技术介绍

[0002]电源模块在轨道交通应用中具有重要组成部分，负责提供网络控制系统、牵引控制单元系统各部分的供电，采用半导体开关器件，利用数字控制，其具有抗干扰能力强，调试方便，同时集成自诊断和容错功能，将数据利用ARM芯片储存到SD卡上，使电源具有实时监控功能，使整个电源模块系统的具有更高的稳定性和可靠性，对列车安全运行有这举足轻重的作用。
[0003]目前，在高速列车和轨道交通
，不会涉及到对电源的数据进行记录功能，利用其自保护电路对电源模块进行设计，而且多数电源设计采用模拟控制，易导致模块之间的通讯困难，缺乏实时监控和故障诊断能力。

技术实现思路

[0004]根据现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种应用于轨道交通的电源输出板卡,包括：中央处理器、
[0005]分别将输入110V电压转换成隔离5V电压、将输入110V电压转换成3.3V电压、将输入110V电压隔离变换成7V电压和将110V隔离变换成12V电压的多路供电电源模块；
[0006]接收所述中央处理器产生的PMW方波和所述多路供电电源模块均输出与7V电压幅值相同的PWM方波的原边驱动模块和副边驱动模块；
[0007]接收所述原边驱动模块输出与7V电压幅值相同的PWM方波同时接收所述副边驱动模块输出与7V电压幅值相同的PWM方波，将输入电压转换成5V电压的电压转换模块；
[0008]接收所述多路供电电源模块输出的12V电压、采集所述原边驱动模块的电流值的电流采集模块，所述电流采集模块将电流值传送给所述中央处理器；
[0009]接收所述多路供电电源模块输出的12V电压、采集所述电压转换模块的电压值的电压采集模块，所述电压采集模块将电压值传送给所述中央处理器；所述中央处理器接收所述多路供电电源模块输出的3.3V电压、同时接收所述电流采集模块传送的电流值和所述电压采集模块传送的电压值进行输出的PMW方波调整；
[0010]接收所述多路供电电源模块输出的3.3V电压、对所述中央处理器传送的电流值和电压值进行存储和记录的存储记录模块；
[0011]接收所述多路供电电源模块输出的5V电压、与所述中央处理器相连接的CAN通信接口模块。
[0012]进一步地，所述电压变换模块包括：氮化镓功率器件Q1、氮化镓功率器件Q2、氮化镓功率器件Q3、氮化镓功率器件Q4、电容C1、电容C2、电感L1和变压器TX1；
[0013]所述氮化镓功率器件Q2的一端与所述电容C2一端相连接，所述氮化镓功率器件Q2的另一端与所述氮化镓功率器件Q1的一端及所述变压器TX1的原边线圈的一端相连接；
[0014]所述电容C1的另一端与所述变压器TX1的原边线圈的另一端相连接；
[0015]所述氮化镓功率器件Q3的一端与所述变压器TX1的副边线圈的一端相连接；
[0016]所述氮化镓功率器件Q3的另一端与所述氮化镓功率器件Q4的一端和电容C2的一端相连接；
[0017]所述氮化镓功率器件Q4的另一端和所述电感L1的一端、所述变压器TX1的副边线圈的另一端；
[0018]所述电感L1的另一端与所述电容C2的另一端和负载一端相连接；
[0019]所述电容C2的一端还与负载的另一端相连接；
[0020]当氮化镓功率器件Q1、氮化镓功率器件Q3断开，所述变压器TX1的激磁感电流对氮化镓功率器件Q1内部的结电容进行充放电，当内部结电容放电置零，所述氮化镓功率器件Q2导通，钳位电容C1通过氮化镓功率器件Q2对变压器TX1的激磁电感进行复位，此时变压器TX1不提供能量，TX1的副边利用滤波电感L1，和变压器Q4、电容C2组成回路支撑负载的电压输出；
[0021]当氮化镓功率器件Q2、氮化镓功率器件Q4断开，氮化镓功率器件Q1、氮化镓功率器件Q3导通，变压器TX1将能量传递给副边线圈，变压器TX1的副边线圈与氮化镓功率器件Q3、滤波电感L1、电容C2组成回路支撑负载的电压输出。
[0022]进一步地，所述原边驱动模块和所述副边驱动模块的占空比由PI计算形成。
[0023]由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种用于轨道交通应用的电源输出板卡，一种将直流40-150V输入电压转换为直流5V，并具有记录功能和通信功能的电源模块，采用数字芯片实现电压外环，电流内环的电源控制，从而输出稳定的电压输出设计，具有高可靠性、高精度，具有将数据储存和对外通信，从而实现可实时监控的功能，在城市轻轨，地铁，机车及动车等轨道交通领域有广泛的应用前景。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术的结构框图。
[0026]图中：1、多路供电电源模块，2、中央处理器，4、电压转换模块，5、电流采集模块，6、存储记录模块，7、CAN通信接口模块，8、原边驱动模块，9、副边驱动模块，10、电压采集模块。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
[0028]下面结合附图对本专利技术进行进一步地描述，图1是本专利技术的结构框图；一种轨道交通应用的电源输出板卡，包括多路供电电源模块1、中央处理器2、电压转换模块4、电流采集模块5、存储模块6、CAN通信接口模块7、原边驱动模块8和副边驱动模块9；
[0029]所述多路供电电源模块1分别将输入110V电压转换成隔离5V电压、将输入110V电
压转换成3.3V电压、将输入110V电压隔离变换成7V电压和将110V隔离变换成12V电压的；
[0030]所述原边驱动模块8和所述副边驱动模块9接收所述中央处理器2产生的PMW方波和所述多路供电电源模块1输出的7V电压均输出与7V电压幅值相同的PWM方波；
[0031]所述电压转换模块4接收所述原边驱动模块8输出与7V电压幅值相同的PWM方波同时接收所述副边驱动模块9输出与7V电压幅值的PWM方波，将输入电压转换成5V电压；
[0032]所述电流采集模块5接收所述多路供电电源模块1输出的12V电压、采集所述原边驱动模块8的电流值，并将电流值传送给所述中央处理器2；
[0033]所述电压采集模块10接收所述多路供电电源模块1输出的12V电压、采集所述电压转换模块4的电压值的，所述电压采集模块10将电压值传送给所述中央处理器2；所述中央处理器2接收所述多路供电电源模块1输出的3.3V电压、同时接收所述电流采集模块5传送的电流值和所述电压采集模块10传送的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于轨道交通的电源输出板卡,其特征在于：包括：中央处理器、分别将输入110V电压转换成隔离5V电压、将输入110V电压转换成3.3V电压、将输入110V电压隔离变换成7V电压和将110V隔离变换成12V电压的多路供电电源模块；接收所述中央处理器产生的PMW方波和所述多路供电电源模块均输出与7V电压幅值相同的PWM方波的原边驱动模块和副边驱动模块；接收所述原边驱动模块输出与7V电压幅值相同的PWM方波同时接收所述副边驱动模块输出与7V电压幅值相同的PWM方波，将输入电压转换成5V电压的电压转换模块；接收所述多路供电电源模块输出的12V电压、采集所述原边驱动模块的电流值的电流采集模块，所述电流采集模块将电流值传送给所述中央处理器；接收所述多路供电电源模块输出的12V电压、采集所述电压转换模块的电压值的电压采集模块，所述电压采集模块将电压值传送给所述中央处理器；所述中央处理器接收所述多路供电电源模块输出的3.3V电压、同时接收所述电流采集模块传送的电流值和所述电压采集模块传送的电压值进行输出的PMW方波调整；接收所述多路供电电源模块输出的3.3V电压、对所述中央处理器传送的电流值和电压值进行存储和记录的存储记录模块；接收所述多路供电电源模块输出的5V电压、与所述中央处理器相连接的CAN通信接口模块。2.根据权利要求1所述一种用于轨道交通应用的电源输出板卡,其特征在于：所述电压变换模块包括：氮化镓功率器件Q1、氮化镓功率器件Q2、氮化镓功率器件Q3、氮化镓功率器件Q4、电容C1、电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：席赫，徐从谦，杜振环，马志明，石小磊，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：