机保/机冷车专用逆变电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及铁道用机保／机冷车专用电源装置，旨在开发一种能适用高温环境下长期工作并能适用于低功率因数感性负载的静止式逆变电源装置，为此在现有逆变器的基础上设置了欠压、过压保护电路，启动缓冲电路，多重过电压吸收电路，并采用了特殊的变压器绕组多层分段结构及自然冷却与强迫风冷并列的散热技术。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铁道车辆上的专用电源装置，具体地，涉及机械保温车及机械冷冻车专用逆变电源装置。由于经济及铁道运输事业的发展，愈来愈需要将一个地区的特产利用机械保温车或机械冷冻车运到另一遥远的地区，例如，将新疆的葡萄、哈密瓜等特产运输到广东沿海出口或供应各大城市。该车运行时间较长，多时常达十几天，有时需长时间停留在渺无人烟的沙漠地带，因此要求一个能在高温条件下连续长时间使用的既安全又可靠的交流电源为车上的通讯设备、工作仪表、生活用设备如电冰箱、电视机等提供稳定的供电。这种电源需要有较大的功率，在现有技术中用于铁道车辆的交流电源是采用柴油机为动力的交流发电机组，这种电源不但体积大、噪声大、有污染，而且不能在恶劣的气候环境中长期工作，它们不能适用于上述用途。普通的逆变电源虽然体积小，噪声小、无污染，但抗过压、过流能力差，不能用于为象电冰箱这样低功率因数的感性负载供电，否则会造成电源损坏，并且普通逆变电源也不能长时间地在沙漠高温地区工作。因此，本技术为了克服上述现有技术的缺点，其目的在于提供一种适于机保车和/或机冷车专用交流电源，它不但体积小、噪音低、无污染，而且能在高温气候环境中长期工作，并能对象电冰箱这样的低功率因数的感性负载可靠供电。为了实现上述目的，根据本技术，提出了一种机保/机冷车专用逆变电源装置，它基本由启动电路、驱动电路、脉冲放大电路、主开关电路及变压器以此次序相互电连接组成，由蓄电池供电输出交流220V电压，其特征在于该电源装置还包括快速保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过压吸收电路、启动缓冲电路、综合电路、电源与电压电路、交流稳压环节及限流环节，其中，欠压保护电路与过压保护电路的输入端经快速保护电路与蓄电池输出电压相连接，欠压保护电路与过压保护电路的输出端分别与综合电路的第一、第二输入端相连接，综合电路的输出端连接到驱动电路的第一输入端，启动缓冲电路的输入端与欠压保护电路的输出端相连接，其输出端与综合电路的第三输入端相连接，电源与电压检测电路的输入端与变压器的一个次边输出电压相连接，其输出端作为上述各电路的低压电源并与交流稳压环节输入端相连接，交流稳压环节输出端与驱动电路第二、第三输入端相连接，限流环节的输入端与主开关电路的电流回路相连接，其输出端与驱动电路的第四输入端相连接，过电压吸收电路与主开关电路相连接，并且该电源装置还具有一个通风机，它与变压器输出的交流220V电压相连接。根据本技术的一个有利构型，其中过电压吸收电路由并联在主开关电路中的大功率开关晶体管的集电极和发射极上的高频吸收电路、中频吸收电路及连接在变压器原边绕组两端与地之间的低频吸收电路组成。根据本技术的另一有利构型，该电源装置还包括由自冷却部分与强迫风冷却部分并列组成的冷却部分，其中自冷却部分包括优良导热特性的铝型材散热器，大功率开关晶体管为散热体与电极完全分开的大功率器件，器件的散热体与散热器的接触部分涂有导热硅脂并紧固在散热器上，散热器安装在机箱后板上，散热器具有在无强迫风冷时也能保证装置正常工作的足够大散热面积；强迫风冷却部分包括安装在机箱右侧板上的通风机，在机箱左侧板上设有多个进风通风孔，通风机由逆变交流220V电源供电并从机箱向外抽风，通风机具有在无散热器情况下也能使大功率开关器件正常工作的电功率。根据本技术的又一有利构型，变压器绕组采用多层分段结构，即原边绕组分成四个线圈，次边绕组也分成四个线圈，它们分别绕成装在C型铁芯上的两个线包，第一与第二线包的第一层分别为原边第一、第二线圈，第二层分别为次边的第一、第二线圈，第三层分别为原边的第三、第四线圈，第四层分别为次边的第三、第四线圈，原边绕组按原边第一、第四、第二、第三线圈的次序相串联，头尾为绕组输入端，第四与第二线圈的连接点为中间抽头，次边绕组按次边第一、第四、第二、第三线圈的次序相连接，头尾为绕组输出端。由于采用了本技术上述结构的电源装置，其中，欠压、过压保护电路分别防止了因过放电而损坏蓄电池及过压损坏逆变电源。起动缓冲电路避免了逆变电源的变压器因启动开始瞬时磁化方向与剩磁方向相同而导致的原边短路，从而防止大功率半导体开关器件因二次击穿的损坏。过压吸收电路采用了多重吸收部分，充分地吸收了可能由开关器件的开关及无功电流引起的过电压，使电源装置能适应象电冰箱这样低功率因数的感性负载的工作。变压器部分由于采用了多层分段结构的特殊绕法，因此使变压器绕组的结构对称、紧凑，使变压器的漏感减至最小，由此使逆变电源的开关过电压降至最低，使工作可靠，并提高了电源的效率。由于采用了自然冷却及强迫风冷的双重冷却结构，即使在沙漠地带阳光直射可达50-60℃的环境温度下，在保温车柴油发动机等散出大量热量的情况下，也能可靠地保证电源装置的散热，由此使大功率器件等能可靠地工作。这样的一种电源装置不但体积小、噪音低、无污染，而且实现了能在高温气候环境中长期工作，并能对象电冰箱等低功率因数的感性负载可靠地供电。因而很好地实现了本技术的目的。为了对本技术电源装置的其它结构特征及优点更好地了解，以下结合附图为本技术的优选实施例进行详细描述。附图为附图说明图1为根据本技术的机保/机冷车专用逆变电源装置一个实施例的概要外观透视图；图2是上述实施例中变压器绕组结构的示意图；图3是该实施例的电源装置的电路框图；图4是根据本技术一个优选实施例的详细电路图。由图3中的电路框图可见，该实施例的本技术的机保/机冷车专用逆变电源除通用逆变电源设有依次相互电连接的启动电路20，驱动电路21，脉冲放大电路22，主开关电路23及变压器24以外，还包括快速保护电路25，欠压保护电路26，过压保护电路27，过压吸收电路28，启动缓冲电路29，综合电路30，电源与电压检测电路31，交流稳压环节32及限流环节33，以及一个通风机34。这些电路之间的连接关系以在前面描述了，这里不再重复。参见图4，它是本技术一个优选实施例的详细电路图，当电源开关K闭合时，电流首先通过自动空气断路器K与快速保险Fu，串联后与续流二极管D1相并联组成的快速保护电路25供给启动电路20，启动电路20由晶体三极管T1、稳压管DW及二极管D2组成，稳压管接在晶体管T1的基极与地之间，二极管D2的阳极与该管T1的发射极相连接，该管T1的集电极通过电阻R14与快速保护电路20的输出端KA相连接，该管T1的基极还通过电阻R13与该正端相连接，启动电路20的输出电压约为12V它经由二极管D2的阳极向驱动电路21及脉冲放大电路22供电，驱动电路由脉宽调制(PWM)集成电路1524构成，它从15脚得到12V直流电压，从16脚输出5V高精度稳定电压，供其它电路使用。欠压保护电路26由运算放大器A2组成，它的同相输入端12经电阻R16与快速保护电路25的输出端KA相连接，它的反相输入端13经电阻R19与上述5V电压相连接。当输出端KA的电压≥42V时，运放A2的输出端14输出高电位；当该端KA的电压＜42V时，运放A2翻转，其输出端14输出低电位，该低电位通过综合电路30中的二极管D31与驱动电路即PWM集成电路1524的9脚相连接，使该电路1524停止输出脉冲，从而使整个电源装置停止工作，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
机保／机冷车专用逆变电源装置，它基本由启动电路（２０），驱动电路（２１），脉冲放大电路（２２），主开关电路（２３）及变压器（２４）以此次序相互电连接组成，由蓄电池供电输出交流２２０Ｖ电压，其特征在于：该电源装置还包括快速保护电路（２５），欠压保护电路（２６），过压保护电路（２７），过压吸收电路（２８），启动缓冲电路（２９），综合电路（３０），电源与电压检测电路（３１），交流稳压环节（３２）及限流环节（３３），其中欠压保护电路（２６）与过压保护电路（２７）的输入端经快速保护电路（２５）与蓄电池输出电压相连接，它们的输出端分别与综合电路（３０）的第一、第二输入端相连接，综合电路（３０）的输出端连接到驱动电路（２１）的第一输入端，启动缓冲电路（２９）的输入端与欠压保护电路（２６）的输出端相连接，其输出端与综合电路（３０）的第三输入端相连接，电源与电压检测电路（３１）的输入端与变压器（２４）的一个次边输出电压相连接，其输出端作为上述各电路的低压电源，并与交流稳压环节（３２）输入端相连接，交流稳压环节（３２）的两个输出端与驱动电路（２１）的第二、第三输入端相连接，限流环节（３３）的输入端与主开关电路（２３）的电流回路相连接，其输出端与驱动电路（２１）的第四输入端相连接，过压吸收电路（２８）与主开关电路（２３）相连接，并且该装置还具有一个通风机（３４），它与变压器输出端的交流２２０Ｖ电压相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温俊炉，
申请(专利权)人：温俊炉，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]