CN106026350B - Dc600v列车供电装置用电源切换控制板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DC600V列车供电装置用电源切换控制板，电源切换控制板(1)的输入端IN分别接一级转换开关(2)和二级转换开关(3)，电源切换控制板(1)的输出端OUT分别接至控制单元A组电路的电源PSU_A和B组电路的电源PSU_B，电源切换控制板(1)包括电压变换电路和电源切换控制电路；电压变换电路包括预降压稳压电路和2路DC48V/12V电源模块；电源切换控制电路包括2组信号隔离控制电路和第二MOS管开关控制电路(4)和第三MOS管开关控制电路(5)；通过采用电源切换控制板实现对控制单元的远程切换，在司机室就可以实现远程控制，保证了控制单元的工作的有效性，提高列车供电的稳定性和安全性，保证机车的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电子装置领域，具体涉及一种DC600V列车供电装置用电源切换控制板。
背景技术
列车供电装置将在电力机车上获得的交流输入电压变换成直流输出电压，为列车上的电气设备提供电源。其变换过程由列车供电装置的控制单元控制实现，出于可靠性考虑，控制单元采用了A、B组冗余设计，包括控制单元A组和控制单元B组。现有的列车供电装置对控制单元的切换是通过列车供电装置控制单元的电源转换开关来实现的，在机车停车时，通过进入控制单元人为的操作实现切换，不能实现远程操控，即不能在司机室就对控制单元A组和控制单元B组进行远程切换，这样对于控制单元故障不能及时作出有效动作，大大降低机车的供电可靠性和安全性。
发明内容
本发明提供一种DC600V列车供电装置用电源切换控制板,实现对列车供电装置控制单元的远程切换。
本发明所采用的技术方案是DC600V列车供电装置用电源切换控制板，电源切换控制板的输入端IN分别接一级转换开关和二级转换开关，电源切换控制板的输出端OUT分别接至控制单元A组电路的电源PSU_A和B组电路的电源PSU_B，电源切换控制板的输入端IN有4个，为输入端IN1、IN2、IN3、IN4，输出端OUT有4个，为输出端OUT1、OUT2、OUT3、OUT4。
一级转换开关共有3个档位，为A、O、B档位，包括8个触点，二级转换开关为单刀双掷开关，包括2种状态，触点O、A导通或触点O、B导通，电源DC110V+接至一级转换开关的触点1、3、5和二级转换开关，电源DC110V-接至一级转换开关的触点7和电源PSU_A和电源PSU_B的负极。
当一级转换开关位于A档时，触点1、2导通，与电源切换控制板的输出端OUT3、4相连后接至电源PSU_A正极；
当一级转换开关位于B档时，触点5、6导通，与电源切换控制板的输出端OUT1、2相连后接至电源PSU_B的正极；
当一级转换开关位于O档时，触点3、4导通后与电源切换控制板的输入端IN1相连；触点7、8导通后与电源切换控制板的输入端IN2相连；
二级转换开关输出信号为信号LGKA或信号LGKB，信号LGKA的输出端接至电源切换控制板的输入端IN3，信号LGKB的输出端接至电源切换控制板的输入端IN4。
所述的电源切换控制板包括电压变换电路和电源切换控制电路；电压变换电路包括预降压稳压电路和2路DC48V/12V电源模块；电源切换控制电路包括2组信号隔离控制电路和第二MOS管开关控制电路和第三MOS管开关控制电路；
当一级转换开关位于O档时，电源切换控制板输入端IN1和IN2接至电压变换电路的两端，DC110V电压经过预降压稳压电路后输出接2路DC48V/12V电源模块，再分别与电源切换控制电路的2组信号隔离控制电路相连。
当一级转换开关位于O档，且二级转换开关位于A档时，LGKA信号输出端通过电源切换控制板的输入端IN3接至一组信号隔离控制电路，该信号隔离控制电路与第二MOS管开关控制电路相连，第二MOS管开关控制电路输出连接到电源切换控制板的输出端OUT3、4，当一级转换开关位于O档，且二级转换开关位于B档时，LGKB信号输出端通过电源切换控制板的输入端IN4接至另一组信号隔离控制电路，该信号隔离控制电路与第三MOS管开关控制电路相连，第三MOS管开关控制电路的输出连接到电源切换控制板的输出端OUT1、2。
本发明的有益效果是：通过采用电源切换控制板实现对控制单元的远程切换，不需要停车，不需要进入机车内部，在司机室就可以实现远程控制，保证了控制单元的工作的有效性，提高列车供电的稳定性和安全性，提高工作效率，保证机车的正常运行。
附图说明
图1本发明的结构框图。
图2本发明的电路原理简图。
图3本发明的电压转换电路框图。
图4本发明的电源切换控制电路框图。
附图标记：1、电源切换控制板，2、一级转换开关，3、二级转换开关，4、第二MOS管开关控制电路，5、第三MOS管开关控制电路。
具体实施方式
现结合附图1至附图4对发明做进一步的说明，本发明的方案是通过电源切换控制板1与供电装置的控制单元A/B组转换开关(以下称为一级转换开关2)及司机室的电源转换开关(以下称为二级转换开关3)配合，完成对控制单元A、B两组电路工作状态的远程切换。本发明的电源切换控制板1包括电压变换电路和电源切换控制电路；电压变换电路完成对电压的转换功能，其包括预降压稳压电路和2路DC48V/12V电源模块；电源切换控制电路用于完成对控制单元的远程切换，其包括2组信号隔离控制电路和第二MOS管开关控制电路4和第三MOS管开关控制电路5；一组信号隔离控制电路与第二MOS管开关控制电路4配合，完成对A组控制单元的得电，另一组信号隔离控制电路与第三MOS管开关控制电路5配合，完成对B组控制单元的得电，2组信号隔离控制电路的电路结构相同。
如图2所示，电源切换控制板1的特性指标及参数如下：
输入信号：DC110V±5％
输入回路：4路电压
输出回路：2路电压
环境温度：-40℃—80℃
如图1所示，本发明电源切换控制板1接收来自一级转换开关2和二级转换开关3的信号，通过逻辑判断开通控制单元的电源PSU_A或PSU_B，来自机车的DC110V信号分别给到一级转换开关2及二级转换开关3，并通过两个开关的逻辑组合，判断DC110V信号给到电源PSU_A或PSU_B，其中，一级转换开关2为万能转换开关，共有3个档位，8个触点。当开关指示位于A档时，触点1、2导通；位于B档时，触点5、6导通；位于O档时，触点3、4导通，触点7、8导通。二级转换开关3为单刀双掷开关，只有2种状态，即触点O、A导通或触点O、B导通。
本发明的控制逻辑为：一级转换开关2的逻辑优先于二级转换开关3，只有当一级转换开关2位于O档时，二级转换开关3才起作用。具体情况如下：
当一级转换开关2的开关指示位于A档时，其触点1、2导通，DC110V信号通过电源切换控制板1的输出端OUT3、4直接给到电源PSU_A，控制单元A组电路得电工作；
当一级转换开关2的开关指示位于B档时，触点5、6导通,DC110V信号通过电源切换控制板1的输出端OUT3、4直接给到电源PSU_B，控制单元B组电路得电工作；
当一级转换开关2的开关指示位于O档时，根据二级转换开关3的状态判断DC110V信号给到电源PSU_A或电源PSU_B。具体如下：
当一级转换开关2的开关指示位于O档时，电源切换控制板1的输入端IN1接通DC110V+信号，IN2接通DC110V-信号。如图3所示，电压变换电路得电工作，电路工作情况如下：
电源切换控制板1的输入端IN1、2接入DC110V信号，经过第一MOS管开关控制电路的MOS管和稳压管组成的预降压稳压电路后输出，供给2路DC48V/12V电源模块即电压变换模块，进行降压隔离处理后输出12V-1、12V-2为后续电路供电，也就是分别为电源切换控制电路中的2信号隔离控制电路提供12V电源。
如图4所示，当一级转换开关2的开关指示位于O档，二级转换开关3若位于A档，LGKA信号输出端接入，一组信号隔离控制电路给第二MOS管开关控制电路4的MOS管栅极一个触发电压，使得MOS管Q101得电工作，电源切换控制板1的输入端IN1的DC110V+连接到输出端OUT3、4，直接给到电源PSU_A，控制单元A组电路得电工作。
当一级转换开关2的开关指示位于O档，二级转换开关3若位于B档，LGKB信号输出端接入,第三MOS管开关控制电路5工作，则DC110V信号给到电源PSU_B，控制单元B组电路得电工作。其中，MOS管两端的压敏电阻MOV101保护MOS管Q101，使得VDS电压在其可承受范围内。
电路的控制逻辑设计使得当电源切换控制板1发生故障时，依然可以通过控制单元的电源转换开关即一级转换开关2来切换电路工作状态，通过将一级转换开关2接到电源切换控制板1的输出端OUT，直接为控制单元A和B供电，避免控制单元因电源切换控制板1故障而无法工作。
Claims (2)
1.DC600V列车供电装置用电源切换控制板，其特征在于：电源切换控制板(1)的输入端IN分别接一级转换开关(2)和二级转换开关(3)，电源切换控制板(1)的输出端OUT分别接至控制单元A组电路的电源PSU_A和B组电路的电源PSU_B，电源切换控制板(1)的输入端IN有4个，为输入端IN1、IN2、IN3、IN4，输出端OUT有4个，为输出端OUT1、OUT2、OUT3、OUT4,
一级转换开关(2)共有3个档位，为A、O、B档位，包括8个触点，二级转换开关(3)为单刀双掷开关，包括2种状态，触点O、A导通或触点O、B导通，电源DC110V+接至一级转换开关(2)的触点1、3、5和二级转换开关(3)，电源DC110V-接至一级转换开关的触点7和电源PSU_A和电源PSU_B的负极，
当一级转换开关(2)位于A档时，触点1、2导通，与电源切换控制板(1)的输出端OUT3、4相连后接至电源PSU_A正极；
当一级转换开关(2)位于B档时，触点5、6导通，与电源切换控制板(1)的输出端OUT1、2相连后接至电源PSU_B的正极；
当一级转换开关(2)位于O档时，触点3、4导通后与电源切换控制板(1)的输入端IN1相连；触点7、8导通后与电源切换控制板(1)的输入端IN2相连；
二级转换开关(3)输出信号为信号LGKA或信号LGKB，信号LGKA的输出端接至电源切换控制板(1)的输入端IN3，信号LGKB的输出端接至电源切换控制板(1)的输入端IN4。
2.根据权利要求1所述的DC600V列车供电装置用电源切换控制板，其特征在于：所述的电源切换控制板(1)包括电压变换电路和电源切换控制电路；电压变换电路包括预降压稳压电路和2路DC48V/12V电源模块；电源切换控制电路包括2组信号隔离控制电路和第二MOS管开关控制电路(4)和第三MOS管开关控制电路(5)；
当一级转换开关(2)位于O档时，电源切换控制板(1)输入端IN1和IN2接至电压变换电路的两端，DC110V电压经过预降压稳压电路后输出接2路DC48V/12V电源模块，再分别与电源切换控制电路的2组信号隔离控制电路相连，
当一级转换开关(2)位于O档，且二级转换开关(3)位于A档时，LGKA信号输出端通过电源切换控制板(1)的输入端IN3接至一组信号隔离控制电路，该信号隔离控制电路与第二MOS管开关控制电路(4)相连，第二MOS管开关控制电路(4)输出连接到电源切换控制板(1)的输出端OUT3、4，当一级转换开关(2)位于O档，且二级转换开关(3)位于B档时，LGKB信号输出端通过电源切换控制板(1)的输入端IN4接至另一组信号隔离控制电路，该信号隔离控制电路与第三MOS管开关控制电路(5)相连，第三MOS管开关控制电路(5)的输出连接到电源切换控制板(1)的输出端OUT1、2。
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