應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊，該電源模塊包括兩路電源單元，每路電源單元均包括EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路、可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路，每路電源單元的可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路均設(shè)有兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片共用前端保護(hù)電路，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片均設(shè)有模式開(kāi)關(guān)管腳，斷開(kāi)兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以熱備的方式并聯(lián)輸出；接通兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以均流的方式并聯(lián)輸出。該電源模塊方便適用不同場(chǎng)合，降低成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。
【專利說(shuō)明】
應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電源模塊，具體的說(shuō)，涉及一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，軌道車輛的電源模塊大都采用單電源模塊或單電源冗余供電方式，并對(duì)電源模塊提供基礎(chǔ)保護(hù)措施。上述兩種電源模塊的缺點(diǎn)為:I)單電源模塊一旦出現(xiàn)電源故障，會(huì)造成部分甚至全部供電功能的損失，增加軌道車輛的行車風(fēng)險(xiǎn)。2)單電源冗余供電方式通常采用二極管做隔離，缺點(diǎn)是功耗大、電壓損耗大且散熱面積大，在負(fù)載需要多種電壓時(shí)，需要增設(shè)新電源，增加供電成本且占用空間。
[0003]如中國(guó)專利號(hào)CN102064683B公開(kāi)一種寬電壓輸入、穩(wěn)壓輸出型電源模塊，包括保護(hù)電路、電壓轉(zhuǎn)換電路和穩(wěn)壓輸出電路，保護(hù)電路通過(guò)濾波電路與電壓轉(zhuǎn)換電路連接，保護(hù)電路包括過(guò)流保護(hù)電路和EMC保護(hù)電路，通過(guò)過(guò)流保護(hù)電路，使輸入電壓出現(xiàn)過(guò)流或短路時(shí)電路中器件不至于被損壞;經(jīng)過(guò)EMC電路保護(hù)，將輸入電壓中噪聲和紋波降低，抗干擾能力強(qiáng)。上述電源模塊轉(zhuǎn)換電路采用EMC保護(hù)和過(guò)流保護(hù)，作為電源模塊的前級(jí)保護(hù)電路，電壓轉(zhuǎn)換電路將DC110 V寬電壓轉(zhuǎn)換為DC5V穩(wěn)壓窄電壓，即該電源模塊采用的為單電源供電方式，單電源供電方式存在前述缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊，采用前端保護(hù)電路對(duì)電源進(jìn)行過(guò)欠壓和溫度保護(hù)，實(shí)現(xiàn)單/雙電壓制式輸出或單/雙電壓并聯(lián)輸出。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊，該電源模塊包括兩路電源單元，每路電源單元均包括EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路、可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路，EMC保護(hù)調(diào)理電路輸出端連接過(guò)欠壓保護(hù)電路和溫度保護(hù)電路，三者構(gòu)成前端保護(hù)電路，過(guò)欠壓保護(hù)電路和溫度保護(hù)電路并聯(lián)后依次與可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路連接;所述每路電源單元的可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路均設(shè)有兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片共用前端保護(hù)電路，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片均設(shè)有模式開(kāi)關(guān)管腳，斷開(kāi)兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以熱備的方式輸出；接通兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以并聯(lián)均流的方式輸出。
[0006]優(yōu)選的是，所述EMC保護(hù)調(diào)理電路包括調(diào)理電路輸入端X1、壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管Fl、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管、防反二極管D6，調(diào)理電路輸入端Xl依次連接壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管F1、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管和防反二極管D6，調(diào)理電路輸入端Xl連接IlOV直流電源，壓敏電阻RV3和濾波電容C3均與IlOV直流電源并聯(lián);保險(xiǎn)管Fl串聯(lián)于壓敏電阻RV3與濾波電容C3之間;TVS 二極管包括第一 TVS 二極管D4和第二 TVS 二極管D5，第一 TVS 二極管D4正極與第二 TVS 二極管D5正極相連接，第一 TVS 二極管D4負(fù)極連接防反二極管D6，防反二極管D6負(fù)極輸出為調(diào)理電路IlOVA直流電。
[0007]優(yōu)選的是，所述過(guò)欠壓保護(hù)電路包括分壓電路、比較器電路、MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路，分壓電路輸入端連接+110VA直流電，分壓電路輸出端連接比較器電路，比較器電路輸出端連接MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路。
[0008]優(yōu)選的是，所述溫度保護(hù)電路與過(guò)欠壓保護(hù)電路共用一套MOS管開(kāi)關(guān)電路，溫度保護(hù)電路設(shè)有溫度采集芯片U5和溫度故障指示燈D26，溫度采集芯片U5設(shè)有溫度閾值設(shè)定端、第一輸出端TH和第二輸出端TL，溫度閾值設(shè)定端連接溫度設(shè)定電阻，第一輸出端TH和第二輸出端TL連通MOS開(kāi)關(guān)管Ql柵極G。
[0009]優(yōu)選的是，所述并聯(lián)輸出隔離電路包括高壓隔離輸出電路U2和低壓隔離輸出電路Ul，高壓隔離輸出電路U2支持9?80V電壓輸入，低壓隔離輸出電路Ul支持O?18V電壓輸入。所述高壓隔離輸出電路U2采用MOS管加MOS管驅(qū)動(dòng)電路方式，MOS管驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接MOS管柵極G，M0S管源極S連接+24V直流電，MOS管漏極D輸出+24VA直流電。低壓隔離輸出電路Ul與所述尚壓隔咼輸出電路U2的輸出方式相同。
[0010]優(yōu)選的是，所述濾波穩(wěn)壓電路包括31型濾波電路和穩(wěn)壓管，31型濾波電路輸入端連接+24VA直流電，型濾波電路輸出端經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出24V1+直流電供負(fù)載使用。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0012]I)該電源模塊帶有多重保護(hù)電路，包括前端保護(hù)電路和后級(jí)處理電路，通過(guò)前端保護(hù)電路對(duì)電源模塊進(jìn)行電磁兼容保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)和溫度保護(hù);通過(guò)后級(jí)處理電路，對(duì)電源模塊進(jìn)行隔離和穩(wěn)壓處理，有效保護(hù)電源模塊，增加產(chǎn)品安全性；
[0013]2)配置靈活，該電源模塊通過(guò)可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)單/雙電壓制式輸出或單/雙電壓并聯(lián)輸出，輸出模式可選為熱備份/均流，方便適用不同場(chǎng)合，降低成本，縮短開(kāi)發(fā)周期；
[0014]3)輸出方式采用并聯(lián)隔離輸出，可有效降低功耗、散熱和電壓損耗，電流傳輸平滑無(wú)振蕩，如果電源模塊出現(xiàn)故障或短路，可快速關(guān)斷、減小反向電流沖擊，提高產(chǎn)品可靠性；
[0015]4)具備故障診斷功能，通過(guò)外置指示燈顯示溫度、過(guò)欠壓故障，提高維修便利性；
[0016]5)可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路的雙電壓轉(zhuǎn)換電路，共用前端保護(hù)電路，可有效節(jié)省元器件、節(jié)省空間且降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為前端保護(hù)電路的示意圖；
[0019]圖3為EMC保護(hù)調(diào)理電路示意圖；
[0020]圖4為過(guò)欠壓保護(hù)電路示意圖；
[0021 ]圖5為溫度保護(hù)電路示意圖；
[0022]圖6為單/雙電壓制式輸出不意圖；
[0023]圖7為單/雙電壓并聯(lián)輸出示意圖；
[0024]圖8為尚壓隔尚輸出電路不意圖；
[0025]圖9為低壓隔離輸出電路示意圖；
[0026]圖10為濾波穩(wěn)壓電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明公開(kāi)一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊，該電源模塊包括兩路電源單元，每路電源單元均包括EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路、可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路，兩路電源單元可獨(dú)立輸出，亦可通過(guò)可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)輸出。
[0030]參見(jiàn)圖2和圖3，EMC保護(hù)調(diào)理電路包括調(diào)理電路輸入端Xl、壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管Fl、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管、防反二極管D6，調(diào)理電路輸入端Xl依次連接壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管F1、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管和防反二極管D6。其中，調(diào)理電路輸入端XI連接110 V直流電源，壓敏電阻RV3和濾波電容C3均與110 V直流電源并聯(lián);保險(xiǎn)管Fl串聯(lián)于壓敏電阻RV3與濾波電容C3之間;濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4構(gòu)成調(diào)理電路的LC濾波器;TVS 二極管包括第一 TVS 二極管D4和第二 TVS 二極管D5，第一TVS 二極管D4正極與第二 TVS 二極管D5正極相連接，第一 TVS 二極管D4負(fù)極連接防反二極管D6，防反二極管D6可有效防止電源線反接后對(duì)后續(xù)電路的損傷，經(jīng)防反二極管D6負(fù)極輸出為調(diào)理電路110VA直流電。EMC保護(hù)調(diào)理電路可有效防止浪涌、脈沖群和空間輻射干擾，調(diào)理后的輸入電壓噪聲和紋波得到有效抑制。
[0031]EMC保護(hù)調(diào)理電路輸出端連接過(guò)欠壓保護(hù)電路，參見(jiàn)圖2和圖4，過(guò)欠壓保護(hù)電路包括分壓電路、比較器電路、MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路，分壓電路輸入端連接+110VA直流電，分壓電路輸出端連接比較器電路，比較器電路輸出端連接MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路，通過(guò)MOS管開(kāi)關(guān)電路控制輸出-110VB直流電，通過(guò)故障指示電路指示欠過(guò)壓故障。
[0032]過(guò)欠壓保護(hù)電路具體為:
[0033]分壓電路包括第一分壓電阻R31和第二分壓電阻R33，比較器電路包括第一比較器U4A和第二比較器U4B，M0S管開(kāi)關(guān)電路采用MOS開(kāi)關(guān)管Q1，故障指示電路包括欠壓指示燈D18和過(guò)壓指示燈D20。第一分壓電阻R31輸入端連接+11OVA直流電，第一分壓電阻R31輸出端連接第一比較器U4A同相輸入端、第二分壓電阻R33、第二比較器U4B反相輸入端，第二分壓電阻R33另一端連接-110VA直流電。第一比較器U4A反相輸入端和第二比較器U4B同相輸入端連接基準(zhǔn)電壓Vl;第一比較器U4A和第二比較器U4B的輸出端連接并分三路輸出:I路輸出連接故障指示電路的欠壓指示燈D18和過(guò)壓指示燈D20; I路輸出經(jīng)第一電阻R27連接高電平V2; I路輸出連接MOS開(kāi)關(guān)管Ql柵極G JOS開(kāi)關(guān)管Ql源極S連接-1 1VA直流電;MOS開(kāi)關(guān)管Ql的漏極D連接-1 1VB直流電。
[0034]上述過(guò)欠壓保護(hù)電路的工作過(guò)程為:
[0035]+110VA直流電經(jīng)第一分壓電阻R31和第二分壓電阻R33組成的分壓電路分壓后，與比較器電路的基準(zhǔn)電壓Vl進(jìn)行比較，有以下三種結(jié)果:I)當(dāng)實(shí)際電壓在最小閾值和最大閾值之間時(shí)，第一比較器U4A和第二比較器U4B均輸出高電平，高電平V2使MOS開(kāi)關(guān)管Ql導(dǎo)通，MOS開(kāi)關(guān)管Ql輸出-110VB直流電；2)當(dāng)實(shí)際電壓低于最小閾值時(shí)，第一比較器U4A輸出低電平，第二比較器U4B輸出高電平，高電平V2電能消耗在第一電阻R27，M0S開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷，欠壓指示燈D18點(diǎn)亮；3)當(dāng)實(shí)際電壓高于最大閾值時(shí)，第一比較器U 4 A輸出高電平，第二比較器U4B輸出低電平，高電平V2電能消耗在第一電阻R27，M0S開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷，過(guò)壓指示燈D20點(diǎn)亮。其中，上述工作過(guò)程中的最大閾值和最小閾值由基準(zhǔn)電壓Vl和與基準(zhǔn)電壓Vl連接的電阻阻值決定。通過(guò)過(guò)欠壓保護(hù)電路，保護(hù)電源電壓不承受超過(guò)工作范圍的電壓沖擊，超過(guò)電壓范圍則切斷電路并通過(guò)外置的指示燈提示故障。
[0036]EMC保護(hù)調(diào)理電路輸出端連接溫度保護(hù)電路，參見(jiàn)圖2和圖5，溫度保護(hù)電路與過(guò)欠壓保護(hù)電路共用一套MOS管開(kāi)關(guān)電路，即溫度保護(hù)電路輸出端連接MOS開(kāi)關(guān)管Ql柵極G。溫度保護(hù)電路設(shè)有溫度采集芯片U5和溫度故障指示燈D26，溫度采集芯片U5設(shè)有溫度閾值設(shè)定端、第一輸出端TH和第二輸出端TL，其中，溫度閾值設(shè)定端連接溫度設(shè)定電阻，溫度設(shè)定電阻包括第二電阻R47、第三電阻R48、第四電阻R49和第五電阻R50，通過(guò)溫度設(shè)定電阻設(shè)定溫度閾值，溫度閾值包括最小溫度閾值和最大溫度閾值，并將檢測(cè)實(shí)際溫度與溫度閾值進(jìn)行比較，比較結(jié)果如下:
[0037]I)當(dāng)實(shí)際檢測(cè)溫度介于最小溫度閾值和最大溫度閾值之間時(shí)，第一輸出端TH和第二輸出端TL均輸出高電平，高電平V2使MOS開(kāi)關(guān)管QI導(dǎo)通，MOS開(kāi)關(guān)管QI輸出-1 1 VB直流電；
2)當(dāng)實(shí)際檢測(cè)溫度低于最小溫度閾值時(shí)，第二輸出端TL輸出低電平，第一輸出端TH輸出高電平，高電平V2電能消耗在第一電阻R27，M0S開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷，溫度故障指示燈D26點(diǎn)亮;3)當(dāng)實(shí)際檢測(cè)溫度高于最大溫度閾值時(shí)，第二輸出端TL輸出高電平，第一輸出端TH輸出低電平，高電平V2電能消耗在第一電阻R27，M0S開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷，溫度故障指示燈D26點(diǎn)亮。溫度保護(hù)電路保護(hù)電源模塊工作于正常溫度范圍內(nèi)，防止異常溫升造成電源的不可逆損壞，一旦發(fā)生溫度故障，切斷電路并通過(guò)外置指示燈提示故障。
[0038]過(guò)欠壓保護(hù)電路與溫度保護(hù)電路并聯(lián)后與可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路共同組成該電源模塊的前端保護(hù)電路。可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)有兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片共用前端保護(hù)電路。兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片輸入端均連接+110VA直流電和-110VB直流電，+ 110VA直流電和-110VB直流電經(jīng)雙電壓轉(zhuǎn)換電路后分別輸出+24V直流電和+5V直流電。
[0039]參見(jiàn)圖1和圖6，圖1中兩路電源單元可獨(dú)立輸出，兩路電源單元的其中一路為可選電源單元，圖6為僅選用一路電源單元的可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)組成，圖6中，可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路配置兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，分別為第一電壓轉(zhuǎn)換芯片PSl和第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2，如果只配置一組電壓轉(zhuǎn)換芯片，則可實(shí)現(xiàn)單電壓制式輸出；如果配置兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，則可實(shí)現(xiàn)雙電壓制式輸出。雙電壓輸出時(shí)，兩路電壓轉(zhuǎn)換芯片間相互隔離，抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換效率高，且每路電壓轉(zhuǎn)換電路均可進(jìn)行±10%的輸出調(diào)節(jié)。各電壓轉(zhuǎn)換芯片上均設(shè)有Adj管腳，通過(guò)Adj管腳與正電壓并聯(lián)，可增大電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出電壓;通過(guò)Adj管腳與地并聯(lián)，可減小電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出電壓。配置方便靈活，可有效節(jié)省元器件、節(jié)省空間且降低成本。
[0040]參見(jiàn)圖1和圖7，圖1中兩路電源單元通過(guò)可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)輸出，如果電源單元只配置一組電壓轉(zhuǎn)換芯片，則可實(shí)現(xiàn)單電源并聯(lián)輸出；如果電源單元配置兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，則可實(shí)現(xiàn)雙電壓并聯(lián)輸出。圖7中，以第二電壓轉(zhuǎn)換芯片為例，第一路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2和第二路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2’均設(shè)有模式開(kāi)關(guān)管腳ModeSwitch，通過(guò)控制兩個(gè)轉(zhuǎn)換芯片模式開(kāi)關(guān)管腳Mode Switch通斷，控制兩路電源單元的可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路的并聯(lián)輸出。當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳接通時(shí)，第一路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2和第二路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2’的模式開(kāi)關(guān)管腳ModeSwitch連通，兩路電源單元按照均流方式輸出，各自承擔(dān)一半功率；當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳斷開(kāi)時(shí)，第一路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2和第二路電源單元的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片PS2’的模式開(kāi)關(guān)管腳Mode Switch斷開(kāi)，兩路電源單元按照熱備方式輸出，僅一路電源單元承擔(dān)全部功率，即實(shí)現(xiàn)單電壓均流/熱備并聯(lián)輸出。
[0041]同理，如果第一路電源單元的第一電壓轉(zhuǎn)換芯片PSl和第二路電源單元的第一電壓轉(zhuǎn)換芯片PSl，也采取相同的連接模式，即實(shí)現(xiàn)雙電壓均流/熱備并聯(lián)輸出。
[0042]并聯(lián)輸出隔離電路輸入端與可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端連接，參見(jiàn)圖8和圖9，并聯(lián)輸出隔離電路包括高壓隔離輸出電路U2和低壓隔離輸出電路Ul，高壓隔離輸出電路U2可支持9?80V電壓輸入，低壓隔咼輸出電路Ul可支持O?18V電壓輸入。尚壓隔咼輸出電路U2和低壓隔離輸出電路Ul均采用MOS管加MOS管驅(qū)動(dòng)電路方式，S卩MOS管驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接MOS管柵極G，M0S管源極S連接+24V直流電，MOS管漏極D輸出+24VA直流電。低壓隔離輸出電路Ul采用同樣的連接方式，輸出+5VA直流電。
[0043]并聯(lián)輸出隔咼電路米用MOS管加MOS管驅(qū)動(dòng)電路方式，與傳統(tǒng)肖特基二極管隔咼電路相比，可有效降低功耗、散熱和電壓損耗，電流傳輸平滑無(wú)振蕩，一旦電源出現(xiàn)短路或故障，可通過(guò)MOS管快速關(guān)斷，減小反向電流沖擊。當(dāng)任意電壓轉(zhuǎn)換芯片出現(xiàn)故障關(guān)斷后，由于兩只電壓轉(zhuǎn)換芯片并聯(lián)，另一電壓轉(zhuǎn)換芯片立即自動(dòng)切換到全功率輸出，保證負(fù)載正常工作。
[0044]參見(jiàn)圖10，濾波穩(wěn)壓電路包括型濾波電路和穩(wěn)壓管，Ji型濾波電路輸入端連接+24VA直流電，型濾波電路輸出端經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出24V1+直流電供負(fù)載使用，通過(guò)濾波穩(wěn)壓電路可為負(fù)載提供平穩(wěn)可靠的工作電壓。
[0045]本實(shí)施例的電源模塊，通過(guò)EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路構(gòu)成電源模塊的前端保護(hù)電路，對(duì)電源模塊進(jìn)行電磁兼容保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)和溫度保護(hù);通過(guò)并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路構(gòu)成電源模塊的后級(jí)處理電路，對(duì)電源模塊進(jìn)行隔離和穩(wěn)壓處理?？刹⒙?lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路通過(guò)雙電壓轉(zhuǎn)換電路，可在負(fù)載需要多種電壓時(shí)，提供多種電壓值，實(shí)現(xiàn)單/雙電壓制式輸出或單/雙電壓并聯(lián)輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于軌道車輛的帶多重保護(hù)可并聯(lián)雙電壓電源模塊，該電源模塊包括兩路電源單元，每路電源單元均包括EMC保護(hù)調(diào)理電路、過(guò)欠壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路、可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路，EMC保護(hù)調(diào)理電路輸出端連接過(guò)欠壓保護(hù)電路和溫度保護(hù)電路，三者構(gòu)成前端保護(hù)電路，過(guò)欠壓保護(hù)電路和溫度保護(hù)電路并聯(lián)后依次與可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路、并聯(lián)輸出隔離電路和濾波穩(wěn)壓電路連接;其特征在于: 所述每路電源單元的可并聯(lián)雙電壓轉(zhuǎn)換電路均設(shè)有兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片共用前端保護(hù)電路，兩組電壓轉(zhuǎn)換芯片均設(shè)有模式開(kāi)關(guān)管腳，斷開(kāi)兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以熱備的方式輸出；接通兩路電源單元相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換芯片的模式開(kāi)關(guān)管腳，兩路電源單元以并聯(lián)均流的方式輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于:所述過(guò)欠壓保護(hù)電路包括分壓電路、比較器電路、MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路，分壓電路輸入端連接+IlOVA直流電，分壓電路輸出端連接比較器電路，比較器電路輸出端連接MOS管開(kāi)關(guān)電路和故障指示電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2述的電源模塊，其特征在于:所述溫度保護(hù)電路與過(guò)欠壓保護(hù)電路共用一套MOS管開(kāi)關(guān)電路，溫度保護(hù)電路設(shè)有溫度采集芯片U5和溫度故障指示燈D26，溫度采集芯片U5設(shè)有溫度閾值設(shè)定端、第一輸出端TH和第二輸出端TL，溫度閾值設(shè)定端連接溫度設(shè)定電阻，第一輸出端TH和第二輸出端TL連通MOS開(kāi)關(guān)管Ql柵極G。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于:所述并聯(lián)輸出隔離電路包括高壓隔離輸出電路U2和低壓隔離輸出電路Ul，高壓隔離輸出電路U2支持9?80V電壓輸入，低壓隔離輸出電路Ul支持O?18V電壓輸入。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源模塊，其特征在于:所述高壓隔離輸出電路U2采用MOS管加MOS管驅(qū)動(dòng)電路方式，MOS管驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接MOS管柵極G，MOS管源極S連接+24V直流電，M0S管漏極D輸出+24VA直流電。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源模塊，其特征在于:所述低壓隔離輸出電路Ul采用MOS管加MOS管驅(qū)動(dòng)電路方式，MOS管驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接MOS管柵極G，M0S管源極S連接+5V直流電，M0S管漏極D輸出+5VA直流電。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于:所述濾波穩(wěn)壓電路包括型濾波電路和穩(wěn)壓管，Ji型濾波電路輸入端連接+24VA直流電，型濾波電路輸出端經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出24V1+直流電供負(fù)載使用。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源模塊，其特征在于:所述EMC保護(hù)調(diào)理電路包括調(diào)理電路輸入端X1、壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管F1、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管、防反二極管D6，調(diào)理電路輸入端Xl依次連接壓敏電阻RV3、保險(xiǎn)管Fl、濾波電容C3、共模電感L1、電容組C4、TVS 二極管和防反二極管D6，調(diào)理電路輸入端Xl連接I1V直流電源，壓敏電阻RV3和濾波電容C3均與IlOV直流電源并聯(lián);保險(xiǎn)管Fl串聯(lián)于壓敏電阻RV3與濾波電容C3之間；TVS二極管包括第一 TVS 二極管D4和第二 TVS 二極管D5，第一 TVS 二極管D4正極與第二 TVS 二極管D5正極相連接，第一 TVS 二極管D4負(fù)極連接防反二極管D6，防反二極管D6負(fù)極輸出為調(diào)理電路I1VA直流電。
【文檔編號(hào)】H02H3/24GK106059296SQ201610403613
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】胡波, 趙欣, 劉澳
【申請(qǐng)人】中車青島四方車輛研究所有限公司