CN104020344B - 轨道客车用前级过压检测装置 - Google Patents

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本发明提供了一种轨道客车用前级过压检测装置，包括分压电路、检测电路和警示电路，所述分压电路的输入端接电源600V+，用以将电源电压降压至输入检测电路的基准电压，所述检测电路包括型号为DS18XX的芯片U1和二极管D2，所述芯片U1包括引脚VCC、GND和所述引脚VCC与所述分压电路的输出端连接，引脚GND接共地端600V-，所述二极管D2的正极与所述光耦U2的阳极连接，集电极接电压+5V，发射极通过排阻RP1与所述发光二极管D01连接，这种轨道客车用前级过压检测装置基于芯片DS18XX，结构简单，成本低廉，没有应用发热量大元件，稳定性高，使用寿命长，能够准确地对客车的前级输入电压进行过压检测，并在过压时及时通过发光二极管D01进行报警，保障客车的安全运行。

Description

轨道客车用前级过压检测装置
技术领域
本发明涉及电源监测技术领域，尤其涉及一种轨道客车用前级过压检测装置。
背景技术
现轨道客车(25G/T型)采用的是DC600V直流电逆变技术。DC600V直流电是电力机车将受电弓接受的25kV单相交流电网电压经降压、整流、滤波而成，再经客车逆变电源装置直接逆变成三相380V、50Hz交流电，向空调、电茶炉等负载供电。但客车运行中每隔一段时间就要经过一次无电区，极易引起电网电压的波动，从而造成DC600V前级输入过压损坏客车逆变电源装置，导致其无法正常工作。因此有必要提供一种检测装置，以便DC600V进线输入过压时能及时采取措施使轨道客车逆变电源与电网隔断。一般的过压检测电路多使用运放或比较器作为核心器件，这种电路比较复杂，所需元件也较多。
例如公开号为CN202330537U，公开日为2012-07-11的中国专利公开了一种基于稳压二极管的过压检测电路，检测电压输入正端分别接第三电阻(R3)的一端和稳压二极管的负极，该稳压二极管的正极分别接第一电阻(R1)的一端和第二电阻(R2)的一端，该第一电阻(R1)的另一端接检测电压输入负端，第二电阻(R2)的另一端分别接可控硅(V3)的触发极和第一电容(C1)的一端，该第一电容(C1)的另一端接检测电压输入负端；第三电阻(R3)的另一端接发光二极管(V4)的正极，该发光二极管(V4)的负极接可控硅(V3)的正极，该可控硅(V3)的负极接光电耦合器(V5)输入端的正极，该光电耦合器(V5)输入端的负极接检测电压输入负端；常开开关(K1)的两端分别接可控硅(V3)的正极和负极；光电耦合器(V5)的次级正端接故障输出正端，光电耦合器(V5)的次级负端接故障输出负端。这种基于稳压二极管的过压检测电路虽然电路结构较为简单，但其中所用的可控硅发热程度高，并不适用于大功率散热量大的轨道客车逆变电源装置。
又例如公开号为CN202856324U，公开日为2013-04-03的中国专利公开了一种逆变器过压及欠压保护电路，包括分压单元、过压检测单元、欠压检测单元、开关控制单元以及输出控制单元，其中，对逆变器输入电压分压的分压单元，，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6；
过压检测单元，包括NPN型三极管Q1、电阻R7以及电阻R8；
欠压检测单元，包括PNP型三极管Q2、电阻R9以及电阻R10；
输出控制单元，包括N型MOS管Q3与电阻R11；
开关控制单元，包括逻辑门U1；
电阻R1一端与直流输入正极连接，另一端与电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5串联连接，电阻R5另一端与三极管Q1基极、三极管Q2的基极分别连接，同时电阻R5通过电阻R6与直流输入负极连接，三极管Q1的集电极通过电阻R8接地，Q1的集电极同时通过电阻R7与直接电源Vcc连接，三极管Q1的发射极为过压控制信号输出端，三极管Q2的发射极通过电阻R10接地，三极管Q2同时通过电阻R9与直流电源Vcc连接，三极管Q2的集电极为欠压控制信号输出端；三极管Q2的集电极与三极管Q1的发射极同时与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端与MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极接地，MOS管Q3的源极与逻辑门U1其中一个输入端连接，逻辑门U1的另一个输入端为输入的PWM驱动信号。其所用的MOS管同样要考虑散热问题，而且该电路中在电源和用电回路之间极易产生干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中应该在轨道客车中对前级输入电压的检测电路比较复杂，设计存在缺陷，元件发热量大的问题，本发明提供了一种轨道客车用前级过压检测装置来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨道客车用前级过压检测装置，包括分压电路、检测电路和警示电路，所述分压电路的输入端接电源600V+，用以将电源电压降压至输入检测电路的基准电压，所述检测电路包括型号为DS18XX的芯片U1和二极管D2，所述芯片U1包括引脚VCC、GND和所述引脚VCC与所述分压电路的输出端连接，引脚GND接共地端600V-，引脚与所述二极管D2的负极连接，所述警示电路包括型号为PC3H510NIP0F的光耦U2、排阻RP1和发光二极管D01，所述二极管D2的正极与所述光耦U2的阳极连接，所述光耦U2的阴极接共地端600V-，集电极接电压+5V，发射极通过排阻RP1与所述发光二极管D01连接。
作为优选，由于芯片U1的型号存在DS1810-5、DS1810-10、DS1810-15等多种，因此为了让基准电压适应它们所具有的不同门限电压，所述分压电路包括电阻R1、R2、电位器RT1、稳压二极管D1和电容C1，所述电阻R1的一端与电源600V+连接，另外一端引出与所述稳压二极管D1的负极、电容C1的一端、电位器的一端以及芯片U1的引脚VCC连接，所述稳压二极管D1的正极和电容C1的另外一端接共地端600V-，所述电位器RT1的另外一端串联所述电阻R2后接在所述二极管D2的正极。
作为优选，所述排阻RP1包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的两端分别为所述排阻RP1的引脚1、8、2、7、3、6、4和5，所述排阻RP1的引脚1、2、3和4接所述光耦U2的发射极，引脚5、6和7与所述发光二极管D01的阳极连接，引脚8与所述发光二极管D01的阴极连接后接信号地。
作为优选，所述警示电路还包括电容C2，所述电容C2的两端分别与所述光耦U2的发射极和排阻RP1的引脚8连接。
本发明的有益效果是，这种轨道客车用前级过压检测装置基于芯片DS18XX，结构简单，成本低廉，没有应用发热量大元件，稳定性高，使用寿命长，能够准确地对客车的前级输入电压进行过压检测，并在过压时及时通过发光二极管D01进行报警，保障客车的安全运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明轨道客车用前级过压检测装置的最优实施例的电路分布图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明提供了一种轨道客车用前级过压检测装置，包括分压电路、检测电路和警示电路，分压电路包括电阻R1、R2、电位器RT1、稳压二极管D1和电容C1，检测电路包括型号为DS18XX的芯片U1和二极管D2，芯片U1包括引脚VCC、GND和警示电路包括型号为PC3H510NIP0F的光耦U2、排阻RP1、发光二极管D01和电容C2，排阻RP1包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的两端分别为排阻RP1的引脚1、8、2、7、3、6、4和5，电阻R1的一端与电源600V+连接，另外一端引出与稳压二极管D1的负极、电容C1的一端、电位器的一端以及芯片U1的引脚VCC连接，稳压二极管D1的正极和电容C1的另外一端接共地端600V-，稳压二极管D1起稳压作用，电容C1起滤波作用，电位器RT1的另外一端串联电阻R2后接在二极管D2的正极，芯片U1的引脚GND接共地端600V-，引脚与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与光耦U2的阳极连接，光耦U2的阴极接共地端600V-，集电极接电压+5V，排阻RP1的引脚1、2、3和4接光耦U2的发射极，引脚5、6和7与发光二极管D01的阳极连接，引脚8与发光二极管D01的阴极连接后接信号地，第一电阻、第二电阻、第三电阻作为下拉电阻，而第四电阻则起限流作用，起滤波作用的电容C2的两端分别与光耦U2的发射极和排阻RP1的引脚8连接。
使用这种轨道客车用前级过压检测装置对客车的前级输入电压600V进行过压检测时，前级输入电压600V被分压电路降压至适应芯片U1的门限电压的基准电压，基准电压的调整是通过调节电位器RT1完成的，当基准电压超过芯片U1的门限电压时，引脚输出高电平，二极管D2截止，光耦U2工作，发光二极管D01点亮指示前级输入电压过压，当基准电压低于芯片U1的门限电压时，引脚输出低电平，二极管D2导通，光耦U2不工作，发光二极管D01不亮，说明前级输入电压正常，客车逆变电源正常工作。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种轨道客车用前级过压检测装置，其特征在于：包括分压电路、检测电路和警示电路，所述分压电路的输入端接电源600V+，用以将电源电压降压至输入检测电路的基准电压，所述检测电路包括型号为DS18XX的芯片U1和二极管D2，所述芯片U1包括引脚VCC、GND和所述引脚VCC与所述分压电路的输出端连接，引脚GND接共地端600V-，引脚与所述二极管D2的负极连接，所述警示电路包括型号为PC3H510NIP0F的光耦U2、排阻RP1和发光二极管D01，所述二极管D2的正极与所述光耦U2的阳极连接，所述光耦U2的阴极接共地端600V-，集电极接电压+5V，发射极通过排阻RP1与所述发光二极管D01连接。
2.如权利要求1所述的轨道客车用前级过压检测装置，其特征在于：所述分压电路包括电阻R1、R2、电位器RT1、稳压二极管D1和电容C1，所述电阻R1的一端与电源600V+连接，另外一端引出与所述稳压二极管D1的负极、电容C1的一端、电位器的一端以及芯片U1的引脚VCC连接，所述稳压二极管D1的正极和电容C1的另外一端接共地端600V-，所述电位器RT1的另外一端串联所述电阻R2后接在所述二极管D2的正极。
3.如权利要求2所述的轨道客车用前级过压检测装置，其特征在于：所述排阻RP1包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的两端分别为所述排阻RP1的引脚1、8、2、7、3、6、4和5，所述排阻RP1的引脚1、2、3和4接所述光耦U2的发射极，引脚5、6和7与所述发光二极管D01的阳极连接，引脚8与所述发光二极管D01的阴极连接后接信号地。
4.如权利要求3所述的轨道客车用前级过压检测装置，其特征在于：所述警示电路还包括电容C2，所述电容C2的两端分别与所述光耦U2的发射极和排阻RP1的引脚8连接。
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