本实用新型专利技术公开了一种列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统，包括不同等级的多路电压转换电路，每路电压转换电路分别设有独立的集成电源转换模块，包括110V转5V?DC-DC电源模块、110V转3.3V?DC-DC电源模块、110V转±12V?DC-DC电源模块等多种电源转换模块，集成电源转换模块采用金属外壳封装，并与系统地线相连，内部灌装高分子物质。电源允许波动范围宽、工作温度适应性好、能够直接应用在机车恶劣工作环境中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种工业计算机电源，尤其涉及一种列车专用模块化CPCI工业 计算机电源系统。
技术介绍
Compact PCI (Compact Peripheral Component Interconnect)简 禾尔 CPCI,中文又称紧凑型PCI，是国际工业计算机制造者联合会(PCI Industrial ComputerManufacturer，s Group，简称PICMG)于1994提出来的一种总线接口标准。是以 PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。基于CPCI总线架构的工业计算机具有高开放 性、高可靠性、可热插拔(Hot Swap)以及良好的抗振等技术特点，被广泛应用于智能交通、 航空航天、军事、医疗器械等实时关键任务系统中。在城市轨道交通信号控制系统中，CPCI工业计算机被众多国外厂商所采用，做为 列车车载信号控制系统硬件平台，在许多城市得到广泛应用。应用于车载信号控制系统的电子设备需要面对机车特殊的工作环境温度变化范 围大(_25°C 75°C)，工作电压范围宽(直流77V 138V)以及电磁环境复杂，振动冲击大 等恶劣条件。其中CPCI工业计算机所面临的关键问题是电源匹配问题。 列车供电电源额 定工作电源为直流110V，并且要求可以适应-70 % +125 %的宽幅变化。现有技术中的CPCI工业计算机所采用的电源单元，通常只能适应交流220V、直流 24V、48V等不同等级的外部供电条件，工作温度为0°C 50°C。电源允许波动范围窄，工作温度适应性差，无法直接应用在机车恶劣工作环境。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电源允许波动范围宽、工作温度适应性好、能够直 接应用在机车恶劣工作环境中的列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统。本技术的目的是通过以下技术方案实现的本技术的列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统，包括不同等级的多路 电压转换电路，每路电压转换电路分别设有独立的集成电源转换模块。由上述本技术提供的技术方案可以看出，本技术所述的列车专用模块化 CPCI工业计算机电源系统，由于包括不同等级的多路电压转换电路，每路电压转换电路分 别设有独立的集成电源转换模块。电源允许波动范围宽、工作温度适应性好、能够直接应用 在机车恶劣工作环境中。附图说明图1为本技术列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统的具体实施例的原 理框图。具体实施方式本技术的列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括不同等级的多路电压转换电路，每路电压转换电路分别设有独立的集 成电源转换模块。所述多路电压转换电路的集成电源转换模块可以包括以下多种IlOV 转 5V DC-DC 电源模块、IlOV 转 3. 3V DC-DC 电源模块、IlOV 转士 12V DC-DC 电源模块。还可以包括其它的电源转换模块。每路电压转换电路的集成电源转换模块的输入端连接有过载保护和滤波电路，输出端连接有调压、并联及显示辅助电路。调压、并联及显示辅助电路的输出端与管脚连接器 连接。上述集成电源转换模块可以采用金属外壳封装，内部灌装高分子物质，金属外壳与系统地线相连。具体实施例在参见图1，首先分析了 PICMG2. Il-CPCI电源接口规范，从中抽取出包括输出电 压等级要求、连接器管脚对应关系、板卡机械尺寸等关键要素，确保所设计的CPCI电源外 部技术指标满足规范要求。通过选择符合铁路机车应用环境的集成隔离DC-DC电源转换模块替代传统基于 分立元件的开关电源电路，从而大大简化了电路设计工作。显著提高元件集成度，减少分立 元件的使用，提高CPCI电源的工作可靠性，同步提升电源工作效率(达到90%)，实现“无 风扇”应用；总体设计思路采用不同等级输出电压，采用分别独立的电源转换模块完成，即 5V、3. 3V、士 12V分别采用相应功率的DC-DC模块，最大限度地减少彼此的干扰，提高工作稳 定性和可靠性。所选择的电源模块可以为知名厂商面向铁路应用开发的专用产品，各项技 术指标可以达到机车应用要求。电源模块内部集成了包括过流防护、均流、短路防护、故 障报警显示以及电压调整等多项辅助功能，只需要外部附加少量阻容元件即可实现预想功 能。电源模块采用一体化设计，内部灌装特殊高分子物质，满足高振动环境应用。金属外壳 封装，通过将电源模块外壳与系统地线相连，极大得降低了对外高频噪声的辐射，电磁兼容 特性好。电源模块输出端采用串联低压大功率肖特基二极管方式，支持并联应用，同时通 过选择正向压降低的适合型号肖特基二极管结合适当调整电源模块外部调压电阻的方法， 抵消了肖特基二极管自身的导通压降损耗。功能测试表明，该电源各项指标完全可以满足 CPCI工业计算机在机车恶劣工况下的应用要求。本技术的具体实施例中，TKCG-08型列车专用模块化CPCI工业计算机电源系 统解决了车载设备采用CPCI工业计算机的设计需要，主要技术性能包括电气参数和机械参数符合 PICMG(PCI Industrial Computers ManufacturersGroup) 2. IlCPCI电源接口规范相关要求，可以在不变更原CPCI工业计算机 电源背板的前提下，实现无缝替换；采用符合铁路机车应用技术要求的模块电源替换原有基于分立元件的开关电源 电路，显著提高元件集成度，减少分立元件的使用，提高CPCI电源的工作可靠性，同步提升 电源工作效率，实现“无风扇”应用；支持1+1冗余工作方式，实现电源模块自主输出均流；支持机车应用温度变化范围大(_25°C 75°C )，工作电压范围宽(直流77V 138V)以及电磁环境复杂，振动冲击大等恶劣条件。特别是满足对直流IlOV工作电源输入 条件的匹配应用；电源输出功率满足5V 150W ；3. 3V 50W; 士 12V 40W ；电源总功率超过200W。本技术的具体实施例具有以下有益效果适用于机车恶劣工作环境的专用CPCI电源，为CPCI工业计算机在轨道交通领域， 特别是车载信息系统中的应用提供了可行的解决方案，是能够支持直流Iiov工作电压的 CPCI工业计算机电源；采用符合铁路机车应用技术要求的模块电源替换原有基于分立元件的开关电源 电路，显著提高元件集成度，减少分立元件的使用，提高CPCI电源的工作可靠性，同步提升 电源工作效率，实现“无风扇”应用；支持1+1冗余工作方式，实现电源模块自主输出均流；通过面板设置的不同颜色LED指示灯，可以直观掌握电源的工作状况；人机界面 友好。本技术采用符合铁路机车应用技术要求的集成隔离模块电源替换原有基于 分立元件的开关电源电路，采用模块化设计实现高可靠性机车专用CPCI工业计算机电源， 实现符合列车直流IlOV供电要求。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。权利要求一种列车专用模块化CPCI工业计算机电源系统，其特征在于，包括不同等级的多路电压转换电路，每路电压转换电路分别设有独立的集成电源转换模块。2.根据权利要求1所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种列车专用模块化ＣＰＣＩ工业计算机电源系统，其特征在于，包括不同等级的多路电压转换电路，每路电压转换电路分别设有独立的集成电源转换模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郜洪民，肖宝弟，贾学祥，李博，尹逊政，李亮，王芃，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院通信信号研究所，北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司，北京市华铁信息技术开发总公司，
类型：实用新型
国别省市：11
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