四通道充電供電電源的制作方法
【專利摘要】四通道充電供電電源，包括輸入電壓接口、電池組輸入接口、三路直流電壓輸出接口、主功率單元、電池充電單元和輸出濾波單元，與現(xiàn)有的技術(shù)相比本實用新型所具有的有益效果如下：增加了多路輸出，可減少車載測試設備供電電源的數(shù)量；帶有充電功能，實現(xiàn)單一車載測試設備可充電化，便于提供可持續(xù)的供電電能，增加了車載測試設備的續(xù)航能力；具備電池供電功能，在設備外部電源斷開的情況下，可以保證車載測試設備可持續(xù)工作，并通過該電源轉(zhuǎn)化成用電器所需要的供電電壓。
【專利說明】四通道充電供電電源【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電源，特別涉及一種300W四通道充電供電電源。
【背景技術(shù)】
[0002]城市軌道交通是城市公共交通的骨干。它具有的節(jié)能、省地、運量大、全天候、無污染(或少污染)又安全等特點，屬綠色環(huán)保交通體系，在全世界獲得了飛快的發(fā)展，我國已有三十多個城市建成或在建城市軌道交通。城市軌道交通裝備在我國也獲得了快速的發(fā)展，成為了國家重要的支柱產(chǎn)業(yè)，但很多關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設備仍需要從國外進口，如列車網(wǎng)絡技術(shù)、牽引傳動技術(shù)、列車控制技術(shù)等，引進成本高、維護難度大，造成大量外匯的流失。因此，城市軌道交通領(lǐng)域技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化是必然的趨勢?；谏鲜龅募夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景，結(jié)合目前的車載測試設備電源的狀況，本人提出了一種300W四通道充電供電電源，即在現(xiàn)有的單通道車載測試設備供電電源的基礎上增加到四路輸出帶有充電功能并帶有電池供電功能的一體化供電電源。實現(xiàn)車載測試電源輸出多通道化、可充電化、電池供電化等功能。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的發(fā)明目的是提供一種四通道輸出，帶有充電功能和電池供電功能的電源，實現(xiàn)車載測試電源輸出多通道化、可充電化、電池供電化等功能，其具體的技術(shù)方案是: [0004]四通道充電供電電源，包括輸入電壓接口、電池組輸入接口、三路直流電壓輸出接口、主功率單元、電池充電單元和輸出濾波單元；
[0005]主功率單元由依次連接的交流輸入，EMI濾波，整流濾波和功率變換單元組成，輸出24V直流電壓，功率變換單元PWM控制采用N1-SJ1525AJ芯片，功率變換單元采用V11-30N60或V12-30N60的GBT開關(guān)管做主電路的半橋型開關(guān)電源；
[0006]電池充電單元包括充電單元、交直流切換單元和供電電路，包括N3-PH300S280-24高壓電源模塊和N6-LM258芯片構(gòu)成的充電指示燈控制電路，N3-PH300S280-24高壓電源模塊與電池之間設有繼電器Kl ;
[0007]輸出濾波單元輸出兩路24V直流輸出電壓和一路20V直流電壓。
[0008]與現(xiàn)有的技術(shù)相比本發(fā)明所具有的有益效果如下:增加了多路輸出，可減少車載測試設備供電電源的數(shù)量；帶有充電功能，實現(xiàn)單一車載測試設備可充電化，便于提供可持續(xù)的供電電能，增加了車載測試設備的續(xù)航能力；具備電池供電功能，在設備外部電源斷開的情況下，可以保證車載測試設備可持續(xù)工作，并通過該電源轉(zhuǎn)化成用電器所需要的供電電壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1四通道充電供電電源的電路原理框圖；[0010]圖2交流輸入，EMI濾波，整流濾波和主功率單元原理圖；
[0011]圖3充電電路原理圖；
[0012]圖4輸出濾波板電路。
【具體實施方式】
[0013]下面闡述的實施例代表允許本領(lǐng)域技術(shù)人員實踐本實用新型的必要信息，并且示出實踐本實用新型的最佳方式。一旦根據(jù)附圖閱讀了以下的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員就將理解本實用新型的構(gòu)思并且將認識到此處未特別闡明的這些構(gòu)思的應用。應當理解，這些構(gòu)思和應用落入本公開和所附權(quán)利要求書的范圍。
[0014]本實施例所述四通道充電供電電源，交流輸入電壓為220V，直流輸出電壓分別為24V(I)，24V(II)和20V三路輸出電壓，每一路的輸出功率分別為10W，30W(瞬時功率150W)和90W功率，同時還可提供一路充電輸出，交流供電時，該輸出可為電池充電；交流斷開時，電池開始供電。該輸出恒壓充電電壓為25.2V,恒流充電電流為5A。本實用新型的機殼、散熱系統(tǒng)一體化設計，主散熱器采用機箱外殼做散熱器，四周和底板都是采用沒有散熱齒的鋁散熱器，它們共同形成一體化散熱器設計。對外接口包括:對外接口包括:輸入電壓接口(220V三根線接口)、電池組輸入接口(連接器Y50DX-1204ZK1)、24V(I)輸出接口 (連接器 Y50DX-1204ZK10)、24V(II)輸出(連接器 Y50DX-1204ZK10)，20V 輸出(連接器Y50DX-1204ZK10)。
[0015]整機工作如圖1所示，交流220V電源上電后，內(nèi)部輔助電源工作，然后功率電路和電池充電電路同時啟動，電池組接入時，電源為電池提供最大25.2V/5A的充電電壓和電流。主功率的輸出電壓傳送至輸出濾波板,并通過輸出濾波板的電路,分為三路輸出。當交流輸入斷開時，電池為電源內(nèi)部提供供電，電池電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后傳送至輸出濾波板，保證三路輸出電壓的持續(xù)供電。
[0016]圖2為交流輸入，EMI濾波，整流濾波和主功率單元原理圖，交流輸入電路主要的器件包括保險絲F1，開關(guān)SI，電源濾波器Z1，整流橋VI，熱敏電阻R12，R13組成，實現(xiàn)了交流輸入功能，經(jīng)過整流濾波后，得到+300V的直流電壓，分別去向主功率電路和充電電路。主功率電路是使用集成電路N1-SJ1525AJ做PWM控制，使用IGBT開關(guān)管Vl 1、V12-30N60做主電路的半橋型拓撲的開關(guān)電源實現(xiàn)。
[0017]圖3為充電電路原理圖。使用日本LAMBDA公司生產(chǎn)的高壓電源模塊N3-PH300S280-24,通過搭建外部電路，并采樣輸出電流，控制輸出電壓和充電電流。如圖中的R3為電流采樣電阻，將采樣到的電流信號送至運算放大器N5-LM258的輸入端，經(jīng)過放大后，再與基準電壓進行比較后，通過電阻R19控制三極管V2的導通電阻。因為三極管V2連接去向了電源模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)端，更改V2的導通電阻，即可調(diào)節(jié)電源模塊的輸出電壓，實現(xiàn)了輸出恒流恒壓的功能，滿足電池的充電需求。由運算放大器N6-LM258和外圍電阻電容構(gòu)成的電路為充電指示燈控制電路，當電池充滿后，充電指示燈顯示為綠色，充電過程中，顯示為紅色。繼電器Kl實現(xiàn)了交流斷電后，電池供電的功能。交流供電時，內(nèi)部輔助供電電路工作，輸出+12V電壓，可以讓繼電器Kl吸合，將直流輸出模塊N1-PAH350S24-28與電池之間的連接斷開，此時，充電電路工作，為電池充電；當交流斷開時，+12V輔助供電無，繼電器松開，電池與直流輸出模塊連接，通過電源模塊N1-PAH350S24-28和外圍的電壓調(diào)節(jié)電路得到24V輸出的電壓，送至輸出濾波板。
[0018]圖4為輸出濾波板電路。24V輸入電壓不同的電路，分別得到三路輸出，滿足電源的輸出要求。其中N2-HZD15C-24S24為一個輸出15W的，24V轉(zhuǎn)24V輸出的電源模塊，通過輸入濾波電路和輸出濾波電路，得到了+24V (I)/IOW的直流輸出。24V電壓經(jīng)過電容C7-C14的濾波后，直接去向輸出連接器，得到了+24V(II)/30W(峰值150W)的直流輸出。24V電壓由三端穩(wěn)壓器N1-LM317，三極管Ql、Q2，電阻R5-R9，電容C1-C6，電位器RPl，二極管Dl搭建成的線性穩(wěn)壓電路，降壓至+20V輸出電壓，得到了 +20V/90W的直流輸出。
[0019]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.四通道充電供電電源，包括輸入電壓接口、電池組輸入接口、三路直流電壓輸出接口、主功率單元、電池充電單元和輸出濾波單元；其特征是: 主功率單元由依次連接的交流輸入，EMI濾波，整流濾波和功率變換單元組成，輸出24V直流電壓，功率變換單元PWM控制采用N1-SJ1525AJ芯片，功率變換單元采用V11-30N60或V12-30N60的GBT開關(guān)管做主電路的半橋型開關(guān)電源； 電池充電單元包括充電單元、交直流切換單元和供電電路，包括N3-PH300S280-24高壓電源模塊和N6-LM258芯片構(gòu)成的充電指示燈控制電路，N3-PH300S280-24高壓電源模塊與電池之間設有繼電器Kl ； 輸出濾波單元輸出兩路24V直流輸出電壓和一路20V直流電壓。
【文檔編號】H02J7/00GK203761108SQ201420160706
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】沈茂盛, 韓聳, 馬振 申請人:沈茂盛