电力机车辅助控制单元用电源插件制造技术

本发明专利技术公开了一种电力机车辅助控制单元用电源插件，其特征在于包括：连接在直流110V电源上的高频滤波电路、抑制干扰信号电路、过压保护电路、DC/DC电源模块、稳压及除干扰电路Ⅰ、8V稳压管、三端稳压芯片和稳压及除干扰电路Ⅱ。本发明专利技术填补了大功率电力机车自主研制开发过程中，辅助变流柜斩波器驱动电源模块方面的空白，不但节约了生产成本，而且节约了时间成本，减少生产周期，能够产生很大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电カ机车辅助控制单元用电源插件。
技术介绍
随着电カ机车的发展,大功 率电カ机车辅助控制单元中的电源插件作为电カ机车关键组成部分，需要进ロ，在生产采购，维修维护方面均受外方限制，出现问题也不能快速解决,生产成本高。因此ー种自主研发,具有良好的兼容性的大功率电カ机车辅助控制单元的电源插件被研制是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种电カ机车辅助控制单元用电源插件。本专利技术采用的技术手段如下一种电カ机车辅助控制单元用电源插件，其特征在于包括连接在直流IlOV电源上，由两个并联的电容电路组成的用于除去夹杂的交流分量的高频滤波电路；连接在高频滤波电路输出端上，由一个共模扼流线圈构成的抑制干扰信号电路(当有干扰信号流过线圈时，线圈即呈现出高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号的作用)；连接在抑制干扰信号电路的输出端上，由阻容滤波単元和瞬态抑制ニ极管构成的过压保护电路(防止因输入电压过高产生的破坏)；连接在过压保护电路的输出端上，将IlOV电压转换成24V直流电压的DC/DC电源模块；连接在DC/DC电源模块的输出端上，由并联在DC/DC电源模块输出端的2个电解电容和I个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路I ;连接在稳压和除干扰电路的输出端，用于将24V电压降压为16V电压的8V稳压管；连接在8V稳压管的输出端，用于将16V电压变成12V电压的三端稳压芯片；连接在三端稳压芯片的输出端，由并联的2个电解电容和I个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路II。所述过压保护电路和DC/DC电源模块之间还设有ー个熔断保护器。所述8V稳压管和三端稳压芯片之间连接有稳压电容。所述稳压及除干扰电路I的输出端连接有4个MOSFET晶体管组成的全桥逆变电路，所述4个MOSFET晶体管组成的全桥逆变电路的驱动端连接有4个高速门极驱动芯片，所述4个高速门极驱动芯片的逻辑输入信号由外部连接的DSP向其发送。本专利技术可以实现大功率电カ机车辅助控制单元向辅助变流柜中斩波器模块提供驱动所需的24V/35kHz用电，是辅助控制单元的组成部分，本专利技术填补了大功率电カ机车自主研制开发过程中，斩波器驱动电源模块方面的空白，不但节约了生产成本，而且节约了时间成本，減少生产周期，能够产生很大的经济效益。附图说明图I为电压电路变换框图2为24V/35kHz工作流程图；图3为110V/24V电路结构原理图；图4为12V产生电路结构原理图；图5为驱动信号电压转换电路结构原理图；图6为DSP使能电路结构原理图；图7为门极驱动电路结构原理图；图8为驱动信号电路结构原理图；图9为逆变电路结构原理图。 具体实施例方式如图I至图9所示的ー种电カ机车辅助控制单元用电源插件，其特征在于包括连接在直流Iiov电源上，由两个并联的电容电路组成的用于除去夹杂的交流分量的高频滤波电路；连接在高频滤波电路输出端上，由一个共模扼流线圈构成的抑制干扰信号电路，当有干扰信号流过线圈时，线圈即呈现出高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号的作用；连接在抑制干扰信号电路的输出端上，由阻容滤波単元和瞬态抑制ニ极管构成的过压保护电路，防止因输入电压过高产生的破坏；连接在过压保护电路的输出端上，将IlOV电压转换成24V直流电压的DC/DC电源模块；连接在DC/DC电源模块的输出端上，由并联在DC/DC电源模块输出端的2个电解电容和I个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路I ;连接在稳压和除干扰电路的输出端，用于将24V电压降压为16V电压的8V稳压管；连接在8V稳压管的输出端，用于将16V电压变成12V电压的三端稳压芯片；连接在三端稳压芯片的输出端，由并联的2个电解电容和I个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路II。所述过压保护电路和DC/DC电源模块之间还设有一个熔断保护器。所述8V稳压管和三端稳压芯片之间连接有稳压电容。所述稳压及除干扰电路I的输出端连接有4个MOSFET晶体管组成的全桥逆变电路，所述4个MOSFET晶体管组成的全桥逆变电路的驱动端连接有4个高速门极驱动芯片，所述4个高速门极驱动芯片的逻辑输入信号由外部连接的DSP向其发送。具体原理如下110V电路对输入的直流IlOV电源经过两个并联的电容电路高频滤波，除去夹杂的交流分量；再经过ー个共模扼流线圈，抑制干扰信号，当有干扰信号流过线圈时，线圈即呈现出高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号的作用。在后续电路中，经过阻容滤波和瞬态抑制ニ极管产生的过压保护电路，防止因输入电压过高产生的破坏。经过并联两个的较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使直流电压变成相对比较稳定的直流电压，同时还起滤波作用。24V电路通过ー个DC/DC电源模块，直流IlOV电压接在输入端，电源模块的输出即为24V直流电压。在24V电路侧，主要通过并联2个的电解电容和I个电容，利用大电容充放电特性保持电压稳定不变，小电容吸收高频干扰。为保护电源模块，在输入端串接一个的熔断保护器。12V电路高速门极驱动芯片采用12V电压向其提供电源，由ー个三端稳压芯片，24V电压经8V稳压管降压后的16V电压变成12V的稳压电源，在三端稳压芯片的输入端用的电容用来稳压，输出端采用2个的电解电容和I个的电容并联，大电容保持电压稳定，小电容用于消除高频脉冲干扰。交流方波电路交流的35kHz方波电源是通过4个高速门极驱动芯片，经由两个隔离方波变压器形成两组相反的正负电压信号，此信号用来控制4个MOSFET晶体管组成的全桥逆变电路的导通关断，形成正负方波交流电，将这个方波输送出去，向斩波器的驱动板供电(如图7-图9)。产生方波信号电路高速门极驱动芯片的逻辑输入信号由外部的DSP向其发送高低电平信号。DSP发送的驱动信号经由电压转换，高电平信号由5V转为3. 3V，低电平为0V。DSP发送ー个高电平使能信号，经由或门为高，电压转换电路正常工作；DSP发送ー个低电平使能信号，经由或门变为低，电压转换电路在高阻态，高速门极驱动芯片停止工作，不发出24V/35kHz交流电(如图5-图6)。4个高速门极驱动芯片信号组成两组正负相间的交流信号，通过2个输入4个输出端的变压器将ー组信号转换成负信号。这样就形成了给晶体管的ー组开通、关断的驱动信号。输出电路由晶体管组成的全桥逆变电路，输入为DC24V，通过反复的开断过程，形成了 24V/35kHz的交流电，向辅助变流柜供电。同样为保证输出24V的稳定，由大的电解电容和小的抗干扰电容并联在24V电路两侧。为减少输出交流干扰，在24V/35kHz两端增加滤波电容。 具体实现方式可以将电源插件设计成母板+子板结构，其中的110V/24V/12V电压变换在母板上完成，驱动芯片和电压转换也在母板上完成。晶体管逆变电路和变压器安装在子板上。其电路结构流程图如图可见，主要实现两个步骤一是电压电路的变换过程，即将DCllOV变成DC24V和DC12V ;ニ是实现24V，35kHz交流电的过程。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力机车辅助控制单元用电源插件，其特征在于包括：连接在直流110V电源上，由两个并联的电容电路组成的用于除去夹杂的交流分量的高频滤波电路；连接在高频滤波电路输出端上，由一个共模扼流线圈构成的抑制干扰信号电路；连接在抑制干扰信号电路的输出端上，由阻容滤波单元和瞬态抑制二极管构成的过压保护电路；连接在过压保护电路的输出端上，将110V电压转换成24V直流电压的DC/DC电源模块；连接在DC/DC电源模块的输出端上，由并联在DC/DC电源模块输出端的2个电解电容和1个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路Ⅰ；连接在稳压和除干扰电路的输出端，用于将24V电压降压为16V电压的8V稳压管；连接在8V稳压管的输出端，用于将16V电压变成12V电压的三端稳压芯片；连接在三端稳压芯片的输出端，由并联的2个电解电容和1个电容组成的用于稳压和消除高频干扰的稳压及除干扰电路Ⅱ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王云钊，刘盛强，李丽莉，闫春辉，
申请(专利权)人：中国北车集团大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：