一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型公開了一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，主要適用于機 車車載通訊、控制等設備的系統供電。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟的高速發展和國家對鐵路行業的大力投入，鐵路機車及相關配套設 備在近幾年得到了飛速的發展，且鐵路機車專用型電源變換器漸漸成為我國鐵路行業必不 可少的重要配套產品。
[0003] 傳統的鐵路機車電源通常采用分立件進行設計，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。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型正是為了解決上述技術問題而設計的一款串聯型具有電磁兼容性的 機車專用變換器
[000引本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] -款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，采用高性能、高壽命及高可靠性 的進口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;輸入保護電路作為輸入極性保護，不同于傳統做法中串聯二極管的方法，采用了全橋器 件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強;輸入限浪涌電路通過熱敏電阻及可控娃元器件等 器件的配合有效的完成對電源啟動時輸入浪涌電流的限制;輸入直流電壓經輸入整流濾波 電路為后級電路提供持續可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級直流電壓經高頻開關變 換為所需低壓直流電壓及能量傳遞給后級;最終經輸出濾波電路后為后級負載提供穩定供 電。由于其采用了一體化封裝結構，使得在潮濕、振動沖擊、腐蝕與霉菌等嚴酷條件下仍能 保持長期穩定的工作狀態。同時為增強變換器電磁兼容性，內部組裝過程中采用了分腔式 設計，將電源輸入側、輸出側及主功率變換部分進行有效的隔離(如圖2所示虛線部分）。
[0007] 所述的一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，采用高性能、高壽命及高 可靠性的進口DC/DC變換模塊作為主功率變換單元，該模塊單元內部將P歷控制、DC/DC變 換、輸出過壓、過流及短路保護電路等部分整合在一起，如有需求在外圍增加并聯均流電路 后，可實現多個變換器的冗余使用。
[0008] 所述的一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，可W滿足鐵路機車通用輸 入標準，輸入范圍可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此輸入電壓范圍內，均可有效提 供相應供電，保證電路正常工作。
[0009] 所述的一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，模塊化設計有效提高整機 效率至90%之上。電路簡潔可靠性高，性價比高的優點，大大提高了裝置的使用壽命。
[0010]I、工作原理
[0011] -款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，包括輸入濾波電路、輸入保護電 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;輸入保護電路作為輸入極性保護，不同于傳統做法中串聯二極管的方法， 采用了全橋器件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強;輸入限浪涌電路通過熱敏電阻及可 控娃元器件等器件的配合有效的完成對電源啟動時輸入浪涌電流的限制;輸入直流電壓經 輸入整流濾波電路為后級電路提供持續可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級直流電壓 經高頻開關變換為所需低壓直流電壓及能量傳遞給后級;最終經輸出濾波電路后為后級負 載提供穩定供電。由于其采用了一體化封裝結構，使得在潮濕、振動沖擊、腐蝕與霉菌等嚴 酷條件下仍能保持長期穩定的工作狀態。
[001引2、裝置的特點
[001引任唯能優良，可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求。
[0014] 本實用新型專利針對傳統的傳統電源輸入范圍的幾個缺點，進行了全新設計和完 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，均可有效提供相應供電， 保證電路正常工作。
[0015] 奠)電路簡潔，工作穩定。
[0016] 本實用新型專利采用高性能、高壽命及高可靠性的進口DC/DC變換模塊作為主功 率變換單元，該模塊單元內部將PWM控制、DC/DC變換、輸出過壓、過流及短路保護電路等部 分整合在一起，如有需求在外圍增加并聯均流電路后，可實現多個變換器的冗余使用。
[0017 ]③串聯式設計，輸出功率大。
[0018] 本實用新型專利為提高電源輸出功率變換器內部采用兩組DC/DC變換模塊串聯式 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，適用范圍廣。
[0020] 本實用新型具有很強的電磁兼容性特點，通過采用分腔式設計，可有效降低變換 器內部各部分電路之間及變換器與外接設備之間相互電磁干擾的影響。運就大大拓寬了其 應用的場合。本實用新型滿足GB/T24338.4-2009《軌道交通電磁兼容第3-2部分:機車車 輛設備》的相關要求。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器原理框圖。
[0022] 圖2為串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器原理圖。
[0023] 圖3為串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器并聯均流原理圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0025] 如圖1所示，一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，包括輸入濾波電路、 輸入保護電路、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 入保護電路Vl作為輸入極性保護，不同于傳統做法中串聯二極管的方法，采用了全橋器件， 使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強;輸入限浪涌電路由R1、R2及V2-V4組成，通過熱敏電阻 及可控娃元器件等器件的配合有效的完成對電源啟動時輸入浪涌電流的限制;輸入直流電 壓經輸入整流濾波電路C1、C2及R3為后級電路提供持續可靠地直流電壓;DC/DC變換模塊Dl 及外圍器件組成的變換電路，將前級直流電壓經高頻開關變換為所需低壓直流電壓及能量 傳遞給后級;最終經輸出濾波電路L2、C10及Cll后為后級負載提供穩定供電。由于其采用了 一體化封裝結構，使得在潮濕、振動沖擊、腐蝕與霉菌等嚴酷條件下仍能保持長期穩定的工 作狀態。
[0026] 所述的一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，可W滿足鐵路機車通用輸 入標準，輸入范圍可滿足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此輸入電壓范圍內，均可有效提 供相應供電，保證電路正常工作。
[0027] 所述的一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，模塊化設計有效提高整機 效率至90%之上。電路簡潔可靠性高，性價比高的優點，大大提高了裝置的使用壽命。
[0028] 本實用新型不但可能用于鐵路機車設備單路輸出電路(如圖1所示），如有需要在 外圍增加并聯均流電路后(如圖3所示），也可W可實現多個變換器的冗余使用。
[0029] 本實用新型專利不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出 的其他任何與本實用新型相同或相近似的產品，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器，其特征在于:所述變換器包括進口 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. 根據權利要求1所述的變換器，其特征在于:所述DC/DC變換模塊單元內部將PWM控制 部分、DC/DC變換部分、輸出過壓部分、過流及短路保護電路部分依次連接整合在一起;為提 高電源輸出功率，所述變換器內部采用兩組DC/DC變換模塊串聯式連接方式，在保證輸出電 壓的前提下，將輸出功率提高一倍。3. 根據權利要求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. 根據權利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入保護電路作為輸入極性保護，不同 于傳統做法中串聯二極管的方法，采用了全橋器件，使得電路更加可靠，抗沖擊能力更強。5. 根據權利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入限浪涌電路通過熱敏電阻及可控硅 元器件器件的配合有效的完成對電源啟動時輸入浪涌電流的限制。6. 根據權利要求1所述的變換器，其特征在于:輸入直流電壓經輸入整流濾波電路為后 級電路提供持續可靠地直流電壓;DC/DC變換電路將前級直流電壓經高頻開關變換為所需 低壓直流電壓及能量傳遞給后級;最終經輸出濾波電路后為后級負載提供穩定供電。7. 根據權利要求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構，使 得在潮濕、振動沖擊、腐蝕與霉菌嚴酷條件下仍能保持長期穩定的工作狀態，同時為增強變 換器電磁兼容性，內部組裝過程中采用了分腔式設計，將電源輸入側、輸出側及主功率變換 部分進行有效的隔咼。
【專利摘要】本實用新型公開了一款串聯型具有電磁兼容性的機車專用變換器,主要適用于機車車載通訊、控制等設備的系統供電。本實用新型的有益效果是解決了傳統設計中采用分立件進行設計，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，并能有效提高電源產品的輸出功率能力。
【IPC分類】H02M3/156, H02M1/32
【公開號】CN205092773
【申請號】CN201520888106
【發明人】陳坤, 馬強, 齊俊杰, 趙凱, 張云龍
【申請人】航天長峰朝陽電源有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月9日