CN106655800A - 铁路信号高精度宽幅稳压电源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，包括同时与若干路电源相连接的高频尖峰多次谐波去偶防雷网络，与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接的整流滤波模块，与整流滤波模块相连接的PWM模块，与PWM模块相连接的SPWM逆变模块，以及与岸边电感线圈与SPWM逆变模块的输出端相连接的变压器T，该变压器T的副边电感线圈作为该系统的输出端与输出线路相连接。本发明提供一种铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，大大提高了系统的可靠性，且各项输出指标都能达到或超越部颁标准，能很好的提高电源的效率，降低对土地的占用与对坏境的破坏，大大提高了使用的效益。
Description
技术领域
本发明涉及铁路电源供电领域，具体是指一种铁路信号高精度宽幅稳压电源系统。
背景技术
铁路供电是铁路能够安全平稳运行的核心之一，既有的铁路供电电源系统存在的许多缺陷，主要有以下问题：
1、供电方式的重大缺陷；
(1)假双电源的问题：
目前铁路信号用电设备均要求两路甚至两路以上的外电保证，而各路不同用途的贯通、自闭线所接的地方外电，时常会因为各种原因，仅仅是来自同一发电点输出的不同供电回路，因此事实上形成铁路外电在一些区域存在假两路外电的情况；
(2)接触网热备电源品质不能满足要求的问题：
在所有铁路所接入的外电当中，接触网电源是唯一的绝对实现两路独立电源保证的电源，换言之，接触网电源也是所有铁路接入电源中可靠性最高的电源。但是，由于其接入品质的低下，特别是几十年来始终没有解决其品质稳定优化的技术难题，因此在将其作为热备电源投入使用时，时常会造成行车设备故障，给行车安全带来隐患；具有最高外电可靠性的接触网电源若不能很好的使用，则只有依赖可靠性相对较低的贯通线作为主供电源，为了弥补贯通线自身可靠性的不足，于是又不得不视行车要求，花费巨资建设第二条、乃至第三条贯通线；因此解决接触网电源品质优化的核心技术问题，成为十分重要而迫切的任务。
2、既有信号电源处理系统存在的技术缺陷；
(1)技术的缺陷造成处理品质的不足：
目前，铁路信号对输入电源的处理多采用电磁谐振稳压器、参数稳压器等设备，这种稳压器的稳压范围最多只能做到±15％，不仅不能满足对外电恶劣品质的优化处理，即便是对贯通线相对较好的电源处理也不能做到完全可靠；当电网电压稳定性低于15％时，对电源电压要求较高的信号电源而言，其信号电源屏均不能正常工作，25Hz电源屏分频器也将停振。
(2)切换方式的落后造成设备安全隐患；
当Ⅰ路电源停电后，Ⅱ路电源通过H桥对负载进行供电，由于交流接触器的动作属于有接点的动作，接点在进行开闭的过程中，不可避免地会产生火花和磨损，极易引起接点接触不良、发热烧坏从而导致供电中断；由此隐患所引发的站用电源的供电停电故障是非常常见的，尽管按规程规定，定期对接触器进行检修和更换可以缓解这一情况，却也无法从实质上解决此问题。
(3)切换时间和前后相位控制技术的落后；
当Ⅰ路电源检修或故障停电时，需要由Ⅱ路电源供电；当Ⅰ路电源恢复供电后，又需要将Ⅱ路电源供电转换为Ⅰ路电源供电；现有的电源处理装置在转换过程当中，将出现150ms的供电间断，还会出现前后两路电源在接续点上的相位不一的情况，极易影响信号通讯设备的正常接续；多年来行车过程中因此而造成的红光带甚至信联闭停用、以及通讯等设备发生故障长期困扰着铁路部门，极大的影响了铁路的安全。
(4)输入三相电源断相将导致后级电源屏设备不能正常工作的缺陷；
在施工或其他原因导致供入信号机械室三相电源在发生单相断相时，后级信号电源屏的电压降低，而由于后级信号电源屏电压过低很可能导致设备不能正常工作，进而危及了行车的安全。
(5)切换相序的不可控可能导致设备和行车的重大隐患：
类似提速道岔这样的用电设备，其所需三相电源其相序在Ⅰ路、Ⅱ路电源进行交换的前后应保持一致；而现有的电源处理装置始终未能可靠实现相序的自动保证。
(6)自动化程度不够，带来安全、效率等明显隐患：
由于自动化程度不高，当供电出现异常、电源倒接或者用电设备故障需要开关电源操作等情况时，需要人工接入进行操作；而由于人工操作的响应速度较低，从而大大降低了异常处置时的安全性和可靠性，大大延长了处理问题的时效性。
(7)技术上的缺陷导致电源处理装置换能效率的低下：
现有的电源处理装置的效率由于技术上的落后，甚至无法突破换能效率＞60％这样一个很低的水平，使得铁路在节能和成本上的压力长期难以消除，大大提高了国家的资金与资源消耗。
由于以上既有电源装置在关键技术上的严重缺陷，给铁路行车安全和正常运输秩序造成了严重影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，大大提高了系统的可靠性，且各项输出指标都能达到或超越部颁标准，能很好的提高电源的效率，降低对土地的占用与对坏境的破坏，大大提高了使用的效益。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，包括同时与若干路电源相连接的高频尖峰多次谐波去偶防雷网络，与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接的整流滤波模块，与整流滤波模块相连接的PWM模块，与PWM模块相连接的SPWM逆变模块，以及原边电感线圈与SPWM逆变模块的输出端相连接的变压器T，该变压器T的副边电感线圈作为该系统的输出端与输出线路相连接。
作为优选，所述每路电源的来源都不相同，且每路电源上均设置有一个断路器QF并分别通过各自的断路器QF与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接；同时，每个高频尖峰多次谐波去偶防雷网络上最多连接三路电源。
作为优选，所述变压器T的副边电感线圈上还连接有一个断路器QF3。
进一步的，所述稳流滤波模块由防雷单元，断路器QF4，变压器T1，变压器T2，二极管桥式整流器U1，一端与变压器T1的原边电感线圈的同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的非同名端相连接的电容C1，一端与变压器T1的原边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的同名端相连接的电容C2，一端与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接的电容C3，一端经电感L1后与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接的电容C4，正极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接、负极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接的极性电容C5，以及与极性电容C5并联设置的电容C6组成；其中，变压器T1的原边电感线圈的非同名端与变压器T2的原边电感线圈的同名端相连接，变压器T1的副边电感线圈的同名端与变压器T2的原边电感线圈的非同名端相连接，断路器QF4的一个输出端与电容C1的一端相连接、断路器QF4的另一个输出端与电容C1的另一端相连接，防雷单元与断路器QF4并联，二极管桥式整流器U1的一个输入端与电容C4的一端相连接、二极管桥式整流器U1的另一个输入端与电容C4的另一端相连接，断路器QF4的两个输入端作为该稳流滤波模块的输入端且分别与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络的输出端相连接，电容C6的两端作为该稳流滤波模块的输出端且与PWM模块相连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明允许电源分别输入电源单相、三相，也允许输入电源单\三相混合输入，并允许同时输入多路电源，大大提高了电源系统的适应能力，扩大了电源系统的适用范围。
(2)本发明取消了现有技术输入端必须设置的自动切换屏和稳压屏，避免了因切换时交流接触器产生的节点动作而导致的接点接触不良、发热烧坏的情况发生，从而很好的降低了供电中断等故障的发生。
(3)本发明在输入电源电压宽幅波动时依旧可以保持输出电压的精度，在输入波形严重失真的情况下依旧可以输出清洁可靠的正弦波电源，还可以有效消除输入电源的多次谐波和高频尖峰，大大提高了电源系统的稳定性与可靠性。
(4)本发明在多路电源倒接时能够实现“零”时间切换；在输入电源相序改变时，电源系统的输出相序依旧能够保持不变，在输入三相电源发生单相断相时可以发出报警信号，并依旧保持稳定的输出。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的整流滤波模块的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，包括同时与若干路电源相连接的高频尖峰多次谐波去偶防雷网络，与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接的整流滤波模块，与整流滤波模块相连接的PWM模块，与PWM模块相连接的SPWM逆变模块，以及原边电感线圈与SPWM逆变模块的输出端相连接的变压器T，该变压器T的副边电感线圈作为该系统的输出端与输出线路相连接。
所述每路电源的来源都不相同，且每路电源上均设置有一个断路器QF并分别通过各自的断路器QF与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接；同时，每个高频尖峰多次谐波去偶防雷网络上最多连接三路电源。所述变压器T的副边电感线圈上还连接有一个断路器QF3。
其中，电源包括电力贯通线供电、接触网供电、发电机供电、UPS供电等方式；电力贯通线供电是取自地方电力网的10Kv/0.40正弦波三相四线制供电，接触网供电是取自电气化铁道的27.5Kv/0.23正弦波单相供电，发电机供电是沿线车站配置的，UPS供电是系统设备配置的。
通过多路供电的方式，可以很好的克服现有技术中的假双电源的缺陷，很好的保证了电源的供电正常。同时，本申请可以很好的提升接触网电源的供电品质，从而避免了投入的大量资金以建设贯通线，并减少了大量的维护与保养人员，进一步降低了相关的开支。
所述整流滤波模块上连接有一个或一个以上的高频尖峰多次谐波去偶防雷网络。高频尖峰多次谐波去偶防雷网络主要有高频尖峰、多次谐波抑制、隔离、去偶网络等功能；虽然高频尖峰多次谐波去偶防雷网络在铁路的供电上未进行应用，但该结构却是供电领域中的一种对电进行处理的常规方式，在此便不进行赘述。
具体的处理过程如下：输入电源经输入断路器后送入高频尖峰多次谐波去偶防雷网络，该高频尖峰多次谐波去偶防雷网络由浪涌保护器，隔离变压器，滤波电抗器，高频滤波电容器组成，其具体的连接方式属于本领域的常规技术手段，便不在此进行赘述。不同的输入电源可以同时输入高频尖峰多次谐波去偶防雷网络中，经过高频尖峰多次谐波去偶防雷网络处理后得到相应数量且参数匹配的交流电源；处理后的交流电源送入整流滤波模块进行处理。整流滤波模块使不同的交流电源合并为一路直流电源；输出直流电源进入PWM模块，此模块为BUCK电路，能将不稳定的直流输入电源变换为稳定的直流电源输出；经过PWM模块稳压的直流电源送入SPWM逆变模块，SPWM逆变模块由三相全桥电路组成，能将直流电源逆变为稳定的三相交流输出；最后三相交流经输出隔离变压器和输出断路器供负载使用。
如图2所示，所述稳流滤波模块由防雷单元，断路器QF4，变压器T1，变压器T2，二极管桥式整流器U1，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，以及电感L1组成。
上述元器件中，防雷单元的型号为YLU-40C，断路器QF4的型号为NM1-250S/4300B，变压器T1的型号为CKSG-120A，变压器T2的型号为SG-80，二极管桥式整流器U1的型号为SKKD 162/16。其它的元器件均为本领域技术人员使用的常规的元器件，具体的元器件参数选择需要根据实际使用的环境进行调整，在此便不对其进行赘述。
连接时，电容C1的一端与变压器T1的原边电感线圈的同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的非同名端相连接，电容C2的一端与变压器T1的原边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的同名端相连接，电容C3的一端与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接，电容C4的一端经电感L1后与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接，极性电容C5的正极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接、负极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接，电容C6与极性电容C5并联设置；
其中，变压器T1的原边电感线圈的非同名端与变压器T2的原边电感线圈的同名端相连接，变压器T1的副边电感线圈的同名端与变压器T2的原边电感线圈的非同名端相连接，断路器QF4的一个输出端与电容C1的一端相连接、断路器QF4的另一个输出端与电容C1的另一端相连接，防雷单元与断路器QF4并联，二极管桥式整流器U1的一个输入端与电容C4的一端相连接、二极管桥式整流器U1的另一个输入端与电容C4的另一端相连接，断路器QF4的两个输入端作为该稳流滤波模块的输入端且分别与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络的输出端相连接，电容C6的两端作为该稳流滤波模块的输出端且与PWM模块相连接。
使用时，首先根据实际的环境情况对PWM模块和SPWM逆变模块的具体运行参数进行设置，并根据实际的电源情况导通一路电源，该电源的电流在流入高频尖峰多次谐波去偶防雷网络后能够很好的将其中的高次谐波进行滤除，滤除高次谐波后的交流电再进入整流滤波电路进行整流滤波处理，并最终输出直流电依次进入PWM模块和SPWM逆变模块，最终输出了供给铁路使用的交流电。
高次谐波会造成电力电子设备误动作、会导致电力电容器过热损坏、还会造成变压器功耗升高以及开关元器件跳闸等问题，因此需要通过高频尖峰多次谐波去偶防雷网络对其进行滤除。
PWM模块能使不稳定直流电变为稳定的直流电，而SPWM模块则可以使直流电逆变为三相交流电。在产品使用时，需要根据不同地区的不同电力参数来对PWM模块和SPWM逆变模块的具体运行参数值进行调整与设置，从而达到上述的效果。
本申请的电源系统拥有高可靠性：
(1)首次实现的允许多路且制式不同(单\三相)的外电输入技术；突破目前的电源系统只允许两路且必须同为380V三相电源的限制。
(2)首次实现在不同制式输入电源间的自动“零”时间切换技术，彻底消除因切换时间不能满足要求，造成信联闭停用、红光带等危害。零切换时通过交流侧电压匹配后整流实现直流并机技术，可实现任意一路输入断电不影响输出的目的，进而达到“零”切换。
(3)首次实现在输入的不同电源间切换时，使前后接入电源的相位同步，消除了因此造成的红光带的缺陷。
(4)首次实现在输入电源三相断相时设备可正常工作并发出报警信号，且保持稳定输出。
(5)首次实现输入电源电压在-45％～+40％波动时，输出电压保持±2％范围。
(6)独具的多重防雷击设计，自检自诊断设计，及时提示故障部位和可能原因。
本申请的电源系统输出的电能拥有极高的品质：
(1)该电源系统所独具的宽幅稳压技术，即便当外电电压出现-45％～+35％的极端波动时，其输出电压的稳定精度确保控制在-1.5～2.0％之间、正弦波形失真度满负荷时控制在2％以内。各指标均优于包括《信规》在内的铁路各项供电品质要求。
(2)独自创新设计的多级防雷保护、多重削波、削峰、抗干扰处理，将外电电源的多次谐波、高频尖峰全部滤除。
(3)采样速度及动态响应速度成几何级数提升；使整机保护特性及输出电压的稳压范围和精度大为提高。
(4)本装置在输入条件、稳压范围、稳压精度、输出波形失真度、频率稳定精度、切换时间等主要技术指标远优于铁路部颁标准(TB/T 1528.7；TB/T 1528.6；TB/T 1528.3)；其他各项指标也均达到或超越部颁标准。
本申请的电源系统达到的标准与部颁标准的对比表格如表1所示：
| 类别 | 部颁标准 | 本申请电源系统标准 |
| 输入条件 | 2路 | 多路 |
| 输入电压范围 | -20％～+15％ | -45％～+40％ |
| 稳压精度 | 3％～5％ | ≤2％ |
| 输出波形失真度 | ≤5％ | ＜3.5％ |
| 频率稳定精度 | 50Hz±0.5Hz | 50Hz±0.05Hz |
| 切换时间 | ＜150ms | “零”切换 |
表1
本申请的电源系统拥有极高的效益：
(1)由于该电源装置的使用，彻底消除了因外电品质和电源切换等原因造成的各类设备故障(每年全路约有近千起)，从而使铁路的行车秩序得到明显改善，运输效率有效提高。
(2)装置自身的高可靠性和免维护设计，将使传统的沿线维护检修人员配置，彻底取消或大幅减少；为有效降低铁路的长期的运营成本和提高运行效率提供了可靠的技术保障。
本申请的电源系统还能够良好的节能环保效果：
(1)由于贯通线、自闭贯通线建设的取消，大量输、变、配电产生的电力损失得以消除；同样的原因也使铁路免于因贯通线的建设出现土地资源的更多占用、沿途生态的更多破坏，更好的节省了土地资源与电力资源。
(2)相较于现有的电源处理装置的60％的换能效率，本申请的电源系统的效率能达到90％以上，和原有设备相比仅因为这一项指标差，在一个30KW负荷的中等车站的信号设备，全年将节电3000度以上，进一步节省了电力资源。
本申请能够达到的具体指标：
1、任何一路电源电压在﹣40％～+35％范围内波动时，输出电源电压稳定精度≤±2％；
2、可同时输入单、三相电源；
3、三相电源输入时，在发生单相断线时仍能高品质可靠地供电；
4、在多路输入电源进行切换时切换时间为“零”；
5、输出频率稳定精度为50Hz±0.05Hz；
6、输出波形失真度：≤2％；
7、过载能力：120％≥10分钟时实现电子关机；
8、瞬变响应恢复时间：≤50ms；
9、动态电压瞬变范围：≤±3％；
10、输出波形：正弦波；
11、运行环境：-30℃～+70℃；
12、相对湿度：＜95％；
13、整机噪声：＜60dB；
14、整机效率：≥90％。
如上所述，便可很好的实现本发明。
Claims (4)
1.铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，其特征在于：包括同时与若干路电源相连接的高频尖峰多次谐波去偶防雷网络，与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接的整流滤波模块，与整流滤波模块相连接的PWM模块，与PWM模块相连接的SPWM逆变模块，以及原边电感线圈与SPWM逆变模块的输出端相连接的变压器T，该变压器T的副边电感线圈作为该系统的输出端与输出线路相连接。
2.根据权利要求1所述的铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，其特征在于：所述每路电源的来源都不相同，且每路电源上均设置有一个断路器QF并分别通过各自的断路器QF与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络相连接；同时，每个高频尖峰多次谐波去偶防雷网络上最多连接三路电源。
3.根据权利要求2所述的铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，其特征在于：所述变压器T的副边电感线圈上还连接有一个断路器QF3。
4.根据权利要求3所述的铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，其特征在于：所述稳流滤波模块由防雷单元，断路器QF4，变压器T1，变压器T2，二极管桥式整流器U1，一端与变压器T1的原边电感线圈的同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的非同名端相连接的电容C1，一端与变压器T1的原边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T1的副边电感线圈的同名端相连接的电容C2，一端与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接的电容C3，一端经电感L1后与变压器T2的副边电感线圈的非同名端相连接、另一端与变压器T2的副边电感线圈的同名端相连接的电容C4，正极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接、负极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接的极性电容C5，以及与极性电容C5并联设置的电容C6组成；其中，变压器T1的原边电感线圈的非同名端与变压器T2的原边电感线圈的同名端相连接，变压器T1的副边电感线圈的同名端与变压器T2的原边电感线圈的非同名端相连接，断路器QF4的一个输出端与电容C1的一端相连接、断路器QF4的另一个输出端与电容C1的另一端相连接，防雷单元与断路器QF4并联，二极管桥式整流器U1的一个输入端与电容C4的一端相连接、二极管桥式整流器U1的另一个输入端与电容C4的另一端相连接，断路器QF4的两个输入端作为该稳流滤波模块的输入端且分别与高频尖峰多次谐波去偶防雷网络的输出端相连接，电容C6的两端作为该稳流滤波模块的输出端且与PWM模块相连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112242791A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | Abb瑞士股份有限公司 | 具有中频变压器的变压器组件 |
| CN113206608A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-03 | 四川优力源电子科技有限公司 | 信号机械室电源安全专用处理装置 |
| CN113253786A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-13 | 西南科技大学 | 一种可多级调节的电流源装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201966687U (zh) * | 2011-03-01 | 2011-09-07 | 山东沃森电源设备有限公司 | 无切换时间稳频稳压电源 |
| CN102780263A (zh) * | 2012-08-05 | 2012-11-14 | 武汉中正方圆科技有限公司 | 工业不间断电源 |
| US20130020872A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Oracle International Corporation | Power supply with dual asymmetrical inputs |
| US20130076143A1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-03-28 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Uninterruptible power system |
| CN203312900U (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-27 | 兰州银利电器设备有限责任公司 | 无缝切换净化电源装置 |
| CN203398984U (zh) * | 2013-08-16 | 2014-01-15 | 崧顺电子（深圳）有限公司 | 一种降低电源纹波的滤波结构 |
| CN104158282A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-19 | 苏州汇川技术有限公司 | 一种双路切换控制电源电路及高压变频器 |
| CN204498007U (zh) * | 2015-05-01 | 2015-07-22 | 廖永忠 | 一种基于多路输出的稳压电源 |
| CN207720029U (zh) * | 2016-11-30 | 2018-08-10 | 四川优力源电子科技有限公司 | 铁路信号高精度宽幅稳压电源系统 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201611082649.8A patent/CN106655800A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201966687U (zh) * | 2011-03-01 | 2011-09-07 | 山东沃森电源设备有限公司 | 无切换时间稳频稳压电源 |
| US20130020872A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Oracle International Corporation | Power supply with dual asymmetrical inputs |
| US20130076143A1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-03-28 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Uninterruptible power system |
| CN102780263A (zh) * | 2012-08-05 | 2012-11-14 | 武汉中正方圆科技有限公司 | 工业不间断电源 |
| CN203312900U (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-27 | 兰州银利电器设备有限责任公司 | 无缝切换净化电源装置 |
| CN203398984U (zh) * | 2013-08-16 | 2014-01-15 | 崧顺电子（深圳）有限公司 | 一种降低电源纹波的滤波结构 |
| CN104158282A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-19 | 苏州汇川技术有限公司 | 一种双路切换控制电源电路及高压变频器 |
| CN204498007U (zh) * | 2015-05-01 | 2015-07-22 | 廖永忠 | 一种基于多路输出的稳压电源 |
| CN207720029U (zh) * | 2016-11-30 | 2018-08-10 | 四川优力源电子科技有限公司 | 铁路信号高精度宽幅稳压电源系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112242791A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | Abb瑞士股份有限公司 | 具有中频变压器的变压器组件 |
| CN113206608A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-03 | 四川优力源电子科技有限公司 | 信号机械室电源安全专用处理装置 |
| CN113253786A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-13 | 西南科技大学 | 一种可多级调节的电流源装置 |
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