專利名稱：高效節能式電機車變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種架線電機車照明與電喇叭電源的改進，這種改進了的裝置特別適用于架線電機車照明與電喇叭做工作電源。
目前架線電機車的直流變壓器，是通過可控硅直流斷續器把輸入的直流電壓轉換為直流低電壓，照明燈采用直流供電(見《煤礦電工手冊》，第四分冊，煤炭工業出版社，11－9－27)。這種電源裝置存在電源變換效率低，空載起動困難，可靠性差，體積大，造價高等缺點。
本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，采用晶體管式它勵振蕩器進行變換，并且選用了性能穩定的開關集成電路進行脈寬調制，設有負反饋電路，從而提供了一種新型的電機車變壓器。
本實用新型由以下幾部分組成電阻分壓器，穩壓器，脈沖調制器，功率變換器，電壓電流負反饋電路，過電壓保護電路，過電流保護電路，逆止電路及負載電路。
如下圖1為外殼結構圖圖2為系統方框圖圖3為電氣原理圖為了便于理解本實用新型的結構及實施該實用新型的最佳方式，下面結合有關附圖加以說明
圖1為本實用新型的外殼結構圖。如圖所示1外殼，2為電路板，3為按鈕，4為電源開關，5為脈沖變壓器。
圖2為系統方框圖。如圖所示系統由電源，過電流保護電路，逆止電路，電阻分壓器，穩壓器，脈寬調制器，功率變換器，過電壓保護電路，電壓、電流負反饋電路所組成。電壓、電流負反饋電路控制脈寬調制器，使其輸出電壓穩定，并限制其輸出電流。
圖3為本實用新型電氣原理圖，各部分工作原理如下電阻分壓器把250伏直流電分成一個30伏直流電。由電阻R1、R2，穩壓管WY所組成。通過電阻R1、R2的分壓，在R2兩端分出一個30伏直流電壓。為了防止該電壓瞬間升高，在電阻R2兩端接有穩壓管WY進行穩壓。
穩壓器提供穩定的15伏直流電壓。由集成電路IC1所組成。
脈寬調制器產生高頻振蕩信號，激勵功率變換器。由開關集成電路IC2，電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容C1、C2、C3、C4所組成。
功率變換器放大脈寬調制器的高頻信號。由三極管BG1、BG2，二極管D1、D2，電阻R9、R10，脈沖變壓器B所組成。
電壓負反饋電路自動調節輸出電壓。由光電耦和器IC3，整流橋ZL，電容C9，電阻R14、R15、R16、R17所組成。
電流負反饋電路限制輸出電流。由二極管D5、D6，電位器W1、W2，電容C8，電阻R18所組成。
過電壓保護電路吸收反向尖峰電壓。由快速恢復二極管D3、D4，電容C5、C6、C7，電阻R11、R12、R13所組成。
過電流保護電路本實用新型的短路保護。由熔斷器RD1、RD2所組成。
逆止電路電源反接保護。電源反接本實用新型不工作。由二極管D0，電機車弓子L，電源開關K所組成。
負載電路本裝置的負載。由照明燈BD，喇叭LB，按鈕AN所組成。
本實用新型與已有電機車直流變壓器相比具有的優點是電源變換效率高，性能穩定，工作可靠，體積小，重量輕，造價低，使用方便。由于電源變換效率高，所以具有節約電能的經濟效益。
本實用新型的工作過程如下首先把電機車弓子L與架線接觸，然后合上電源開關K，電機車變壓器有電工作。經過電阻分壓器分壓，在R2兩端分得一個30伏直流電壓，經過集成電路IC1穩壓，在其輸出端“3”輸出15伏穩定的直流電壓，向脈寬調制器和功率變換器的部分電路供電。
脈寬調制器有電工作后，在開關集成電路IC2的“14”端產生一個5伏基準電壓，作為電壓負反饋和電流負反饋的給定電壓。同時電阻R8，電容C4與IC2內部電路構成振蕩器振蕩，在IC2的輸出端“8”、“11”輸出高頻脈沖信號，從而激勵功率變換器。經過功率變換器的功率放大，在脈沖變壓器B的輸出端“N8”輸出12伏高頻脈沖電壓，向負載電路進行供電，使照明燈BD發光。
當電網電壓瞬間升高，穩壓管WY反向擊穿，限制了R2的端電壓，對集成電路IC1起到過電壓保護的作用。
電阻R8，電容C3的值確定IC2的輸出高頻信號死區時間，從而提高了功率變換器的效率。
本實用新型的高頻輸出電壓經過整流器ZL整流后，加到光電耦合器IC3的輸入端。輸出電壓的波動改變了電阻R16兩端電壓，該電壓經過電阻R16加到開關集成電路IC2的“1”端，通過IC2內部調節使本實用新型的輸出電壓穩定。
本實用新型的輸出電流在電位器W1兩端產生電壓降，該電壓經二極管D5、D6整流，經過電容C8、電阻R18濾波，通過電位器W2加到開關集成電路IC2的“16”端，通過IC2內部的調節限制了本實用新型的輸出電流。
三極管BG1、BG2截止時在脈沖變壓器B的輸入端“NA”產生反向尖峰電壓，為了抑制反向尖峰電壓，設有過電壓保護，電容C5、C6、C7，電阻R11、R12、R13起阻容吸收作用。快速恢復二極管D3、D4進一步抑制了反向尖峰電壓。
當按下按鈕AN后，電喇叭LB發出音響。
權利要求1.一種高效節能式電機車變壓器，采用了它勵式晶體管振蕩電路，其特征在于設有電阻分壓器，脈寬調制器，功率變換器，過電壓保護等電路，照明燈采用高頻交流供電。
2.按權利要求1所述的高效節能式電機車變壓器，其特征在于電阻分壓器由電阻R1、R2，穩壓管WY所組成。
3.按權利要求1所述的高效節能式電機車變壓器，其特征在于脈寬調制器由開關集成電路IC2，電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，電容C1、C2、C3、C4所組成。
4.按權利要求1所述的高效節能式電機車變壓器，其特征在于功率變換器由三極管BG1、BG2，二極管D1、D2，電阻R9、R10，脈沖變壓器B所組成。
5.按權利要求1所述的高效節能式電機車變壓器，其特征在于過電壓保護電路由快速恢復二極管D3、D4，電容C5、C6、C7，電阻R11、R12、R13所組成。
專利摘要高效節能式電機車變壓器屬于一種電機車直流變壓器的改進。這種裝置采用晶體管它勵式振蕩電路，其特征在于設有電阻分壓器，脈寬調制器，功率變換器，過壓保護電路等，具有自動調節作用，使電源變換效率高，性能穩定，工作可靠，體積小，重量輕，使用方便。尤其是具有節約電能的經濟效益。
文檔編號H02M3/04GK2109018SQ91228959
公開日1992年7月1日 申請日期1991年11月25日 優先權日1991年11月25日
發明者李孝杰 申請人:李孝杰