一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型公開(kāi)了一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，主要適用于機(jī) 車(chē)車(chē)載通訊、控制等設(shè)備的系統(tǒng)供電。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)家對(duì)鐵路行業(yè)的大力投入，鐵路機(jī)車(chē)及相關(guān)配套設(shè) 備在近幾年得到了飛速的發(fā)展，且鐵路機(jī)車(chē)專用型電源變換器漸漸成為我國(guó)鐵路行業(yè)必不 可少的重要配套產(chǎn)品。
[0003] 傳統(tǒng)的鐵路機(jī)車(chē)電源通常采用分立件進(jìn)行設(shè)計(jì)，普遍存在集成度不高，電磁兼容 性差，功率低及可靠性低等缺點(diǎn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型正是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的 機(jī)車(chē)專用變換器
[000引本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，采用高性能、高壽命及高可靠性 的進(jìn)口DC/DC變換模塊作為主功率變換單元，該變換器包括輸入濾波電路、輸入保護(hù)電路、 輸入限浪涌電路、直流濾波電路，DC/DC變換電路及輸出濾波電路等部分組成，輸入濾波電 路主要是將直流入口尖峰干擾濾除掉，并具有雷擊浪涌抑制作用，最大可承受IOKV浪涌電 壓;輸入保護(hù)電路作為輸入極性保護(hù)，不同于傳統(tǒng)做法中串聯(lián)二極管的方法，采用了全橋器 件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強(qiáng);輸入限浪涌電路通過(guò)熱敏電阻及可控娃元器件等 器件的配合有效的完成對(duì)電源啟動(dòng)時(shí)輸入浪涌電流的限制;輸入直流電壓經(jīng)輸入整流濾波 電路為后級(jí)電路提供持續(xù)可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級(jí)直流電壓經(jīng)高頻開(kāi)關(guān)變 換為所需低壓直流電壓及能量傳遞給后級(jí);最終經(jīng)輸出濾波電路后為后級(jí)負(fù)載提供穩(wěn)定供 電。由于其采用了一體化封裝結(jié)構(gòu)，使得在潮濕、振動(dòng)沖擊、腐蝕與霉菌等嚴(yán)酷條件下仍能 保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作狀態(tài)。同時(shí)為增強(qiáng)變換器電磁兼容性，內(nèi)部組裝過(guò)程中采用了分腔式 設(shè)計(jì)，將電源輸入側(cè)、輸出側(cè)及主功率變換部分進(jìn)行有效的隔離(如圖2所示虛線部分）。
[0007] 所述的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，采用高性能、高壽命及高 可靠性的進(jìn)口DC/DC變換模塊作為主功率變換單元，該模塊單元內(nèi)部將P歷控制、DC/DC變 換、輸出過(guò)壓、過(guò)流及短路保護(hù)電路等部分整合在一起，如有需求在外圍增加并聯(lián)均流電路 后，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)變換器的冗余使用。
[0008] 所述的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，可W滿足鐵路機(jī)車(chē)通用輸 入標(biāo)準(zhǔn)，輸入范圍可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此輸入電壓范圍內(nèi)，均可有效提 供相應(yīng)供電，保證電路正常工作。
[0009] 所述的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，模塊化設(shè)計(jì)有效提高整機(jī) 效率至90%之上。電路簡(jiǎn)潔可靠性高，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了裝置的使用壽命。
[0010]I、工作原理
[0011] -款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，包括輸入濾波電路、輸入保護(hù)電 路、輸入限浪涌電路、直流濾波電路，DC/DC變換電路及輸出濾波電路等部分組成，其特征在 于:輸入濾波電路主要是將直流入口尖峰干擾濾除掉，并具有雷擊浪涌抑制作用，最大可承 受IOKV浪涌電壓;輸入保護(hù)電路作為輸入極性保護(hù)，不同于傳統(tǒng)做法中串聯(lián)二極管的方法， 采用了全橋器件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強(qiáng);輸入限浪涌電路通過(guò)熱敏電阻及可 控娃元器件等器件的配合有效的完成對(duì)電源啟動(dòng)時(shí)輸入浪涌電流的限制;輸入直流電壓經(jīng) 輸入整流濾波電路為后級(jí)電路提供持續(xù)可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級(jí)直流電壓 經(jīng)高頻開(kāi)關(guān)變換為所需低壓直流電壓及能量傳遞給后級(jí);最終經(jīng)輸出濾波電路后為后級(jí)負(fù) 載提供穩(wěn)定供電。由于其采用了一體化封裝結(jié)構(gòu)，使得在潮濕、振動(dòng)沖擊、腐蝕與霉菌等嚴(yán) 酷條件下仍能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
[001引2、裝置的特點(diǎn)
[001引任唯能優(yōu)良，可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求。
[0014] 本實(shí)用新型專利針對(duì)傳統(tǒng)的傳統(tǒng)電源輸入范圍的幾個(gè)缺點(diǎn)，進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)和完 善。從而有效的提升了電源的輸入范圍，在極寬輸入電壓范圍內(nèi)，均可有效提供相應(yīng)供電， 保證電路正常工作。
[0015] 奠)電路簡(jiǎn)潔，工作穩(wěn)定。
[0016] 本實(shí)用新型專利采用高性能、高壽命及高可靠性的進(jìn)口DC/DC變換模塊作為主功 率變換單元，該模塊單元內(nèi)部將PWM控制、DC/DC變換、輸出過(guò)壓、過(guò)流及短路保護(hù)電路等部 分整合在一起，如有需求在外圍增加并聯(lián)均流電路后，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)變換器的冗余使用。
[0017 ]③串聯(lián)式設(shè)計(jì)，輸出功率大。
[0018] 本實(shí)用新型專利為提高電源輸出功率變換器內(nèi)部采用兩組DC/DC變換模塊串聯(lián)式 連接方式，在保證輸出電壓的前提下，將輸出功率提高一倍
[0019] ④電磁兼容性強(qiáng)，適用范圍廣。
[0020] 本實(shí)用新型具有很強(qiáng)的電磁兼容性特點(diǎn)，通過(guò)采用分腔式設(shè)計(jì)，可有效降低變換 器內(nèi)部各部分電路之間及變換器與外接設(shè)備之間相互電磁干擾的影響。運(yùn)就大大拓寬了其 應(yīng)用的場(chǎng)合。本實(shí)用新型滿足GB/T24338.4-2009《軌道交通電磁兼容第3-2部分:機(jī)車(chē)車(chē) 輛設(shè)備》的相關(guān)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器原理框圖。
[0022] 圖2為串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器原理圖。
[0023] 圖3為串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器并聯(lián)均流原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025] 如圖1所示，一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，包括輸入濾波電路、 輸入保護(hù)電路、輸入限浪涌電路、直流濾波電路，DC/DC變換電路及輸出濾波電路等部分組 成，具體工作原理如下：輸入濾波電路中的專用濾波器Zl可將直流入口尖峰干擾濾除掉， R6-R9及V6-V12組成的浪涌吸收電路具有雷擊浪涌抑制作用，最大可承受IOKV浪涌電壓;輸 入保護(hù)電路Vl作為輸入極性保護(hù)，不同于傳統(tǒng)做法中串聯(lián)二極管的方法，采用了全橋器件， 使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強(qiáng);輸入限浪涌電路由R1、R2及V2-V4組成，通過(guò)熱敏電阻 及可控娃元器件等器件的配合有效的完成對(duì)電源啟動(dòng)時(shí)輸入浪涌電流的限制;輸入直流電 壓經(jīng)輸入整流濾波電路C1、C2及R3為后級(jí)電路提供持續(xù)可靠地直流電壓;DC/DC變換模塊Dl 及外圍器件組成的變換電路，將前級(jí)直流電壓經(jīng)高頻開(kāi)關(guān)變換為所需低壓直流電壓及能量 傳遞給后級(jí);最終經(jīng)輸出濾波電路L2、C10及Cll后為后級(jí)負(fù)載提供穩(wěn)定供電。由于其采用了 一體化封裝結(jié)構(gòu)，使得在潮濕、振動(dòng)沖擊、腐蝕與霉菌等嚴(yán)酷條件下仍能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工 作狀態(tài)。
[0026] 所述的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，可W滿足鐵路機(jī)車(chē)通用輸 入標(biāo)準(zhǔn)，輸入范圍可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此輸入電壓范圍內(nèi)，均可有效提 供相應(yīng)供電，保證電路正常工作。
[0027] 所述的一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，模塊化設(shè)計(jì)有效提高整機(jī) 效率至90%之上。電路簡(jiǎn)潔可靠性高，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了裝置的使用壽命。
[0028] 本實(shí)用新型不但可能用于鐵路機(jī)車(chē)設(shè)備單路輸出電路(如圖1所示），如有需要在 外圍增加并聯(lián)均流電路后(如圖3所示），也可W可實(shí)現(xiàn)多個(gè)變換器的冗余使用。
[0029] 本實(shí)用新型專利不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下得出 的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器，其特征在于:所述變換器包括進(jìn)口 DC/DC變換模塊作為主功率變換單元，所述變換器包括輸入濾波電路、輸入保護(hù)電路、輸入 限浪涌電路、直流濾波電路，DC/DC變換電路及輸出濾波電路部分依次連接組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:所述DC/DC變換模塊單元內(nèi)部將PWM控制 部分、DC/DC變換部分、輸出過(guò)壓部分、過(guò)流及短路保護(hù)電路部分依次連接整合在一起;為提 高電源輸出功率，所述變換器內(nèi)部采用兩組DC/DC變換模塊串聯(lián)式連接方式，在保證輸出電 壓的前提下，將輸出功率提高一倍。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入濾波電路主要是將直流入口尖峰干 擾濾除掉，并具有雷擊浪涌抑制作用，最大可承受10kV浪涌電壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入保護(hù)電路作為輸入極性保護(hù)，不同 于傳統(tǒng)做法中串聯(lián)二極管的方法，采用了全橋器件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強(qiáng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入限浪涌電路通過(guò)熱敏電阻及可控硅 元器件器件的配合有效的完成對(duì)電源啟動(dòng)時(shí)輸入浪涌電流的限制。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入直流電壓經(jīng)輸入整流濾波電路為后 級(jí)電路提供持續(xù)可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級(jí)直流電壓經(jīng)高頻開(kāi)關(guān)變換為所需 低壓直流電壓及能量傳遞給后級(jí);最終經(jīng)輸出濾波電路后為后級(jí)負(fù)載提供穩(wěn)定供電。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于:所述變換器采用了一體化封裝結(jié)構(gòu)，使 得在潮濕、振動(dòng)沖擊、腐蝕與霉菌嚴(yán)酷條件下仍能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作狀態(tài)，同時(shí)為增強(qiáng)變 換器電磁兼容性，內(nèi)部組裝過(guò)程中采用了分腔式設(shè)計(jì)，將電源輸入側(cè)、輸出側(cè)及主功率變換 部分進(jìn)行有效的隔咼。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一款串聯(lián)型具有電磁兼容性的機(jī)車(chē)專用變換器,主要適用于機(jī)車(chē)車(chē)載通訊、控制等設(shè)備的系統(tǒng)供電。本實(shí)用新型的有益效果是解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用分立件進(jìn)行設(shè)計(jì)，普遍存在集成度不高，電磁兼容性差，功率低及可靠性低等缺點(diǎn)，并能有效提高電源產(chǎn)品的輸出功率能力。
【IPC分類】H02M3/156, H02M1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN205092773
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520888106
【發(fā)明人】陳坤, 馬強(qiáng), 齊俊杰, 趙凱, 張?jiān)讫?
【申請(qǐng)人】航天長(zhǎng)峰朝陽(yáng)電源有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日