CN111181359A - 一种新型lkj电源插件 - Google Patents

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Abstract

本发明LKJ电源插件，总体分为：输入处理、电源转换、输出处理，输入处理部分包含滤波、过压防护、缓启动电路；电源转换部分包含电源转换模块及输入范围检测电路；输出处理部分包含滤波电路以及过欠压监测电路；电源转换部分内含两颗电源转换模块，且其输入范围重叠，该两颗电源转换模块的启动通过输入范围检测电路进行控制。本发明的技术优势：可有效提供电源插件的输入范围，以适应不同机车的需求，同时适应机车蓄电池输出电压瞬态下降，还有后级电压监测电路，保证了电源输出的安全性。

Description

一种新型LKJ电源插件
技术领域
本发明涉及列车自动控制领域，具体涉及一种新型的列车运行监控系统的电源插件。
背景技术
依据《GB/T 25119-2010轨道交通机车车辆电子装置》要求，机车车辆电子装置的供电电压最小为0.7Un、最大为1.25Un，当额定电压为110VDC时，要求最小供电电压为77VDC。
目前机车车辆电子装置使用的电源插件均按照《GB/T 25119-2010轨道交通机车车辆电子装置》要求进行设计。
内燃机车的柴油机启动时静摩擦力矩很大，需要较大的启动力矩，此时蓄电池的输出电流会在此瞬间达到很大，会造成蓄电池输出电压瞬间下降。实测DF7型内燃机车及DF4D型内燃机车，内燃机启动时蓄电池输出电压波形如附图1及附图2。
内燃机启动过程中必然会造成蓄电池输出电压短时下降，以DF7为例，当蓄电池电压下降至48V时，则电源插件会关断输出，列车运行监控系统会停止工作。
发明内容
本发明主要解决内燃机启动过程中造成蓄电池输出电压短时下降，会进一步造成机车车辆电子装置电源插件的供电功能丧失问题，以保证装置在内燃机启动过程中可持续工作。
本发明提出了一种LKJ电源插件，所述电源插件，总体分为三个部分：输入处理、电源转换、输出处理，其中，输入处理部分包含滤波、过压防护、缓启动电路；电源转换部分包含电源转换模块及输入范围检测电路；输出处理部分包含滤波电路以及过欠压监测电路；其特征在于，
其中电源插件的输入端具备所述缓启动电路，延缓了所述电源插件的启动时间，降低了后级容性负载在开机瞬间所造成的冲击电流；
电源插件的输出端具备所述过欠压监测电路，实时监测输出电压，在输出电压异常过压或欠压时关断电源输出，以保证后级电路的安全工作：
所述电源转换部分内含两颗电源转换模块，且其输入范围重叠，该两颗电源转换模块的启动通过上述输入范围检测电路进行控制。
本发明的技术优势：可有效提供电源插件的输入范围，以适应不同机车的需求，同时适应机车蓄电池输出电压瞬态下降，还有后级电压监测电路，保证了电源输出的安全性。
附图说明
图1为DF7内燃机启动过程中蓄电池输出波形
图2为DF4D内燃机启动过程中蓄电池输出波形
图3为本申请电源插件的系统结构框图
图4为两电源模块输入电源电压范围
图5为两电源模块的切换原理图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明。以下描述内容将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
列车运行监控系统(LKJ)包括监控主机、屏幕显示器和其他扩展设备。所述监控主机包括主机板、通信板、机车信号通信板、模拟板、输入板、输出板、记录板和电源插件。
本发明涉及一种新型LKJ电源插件，具备通过实时检测插件电源输入范围并进行模块切换以适应机车蓄电池输出电压瞬态下降的功能，是本发明的一大特点。
既有LKJ电源插件的输入范围为0.7Un～1.25Un(当机车额定蓄电池电压为110VDC时，则输入范围为77VDC～137.5VDC)，而如图1/图2所示，DF4D及DF7机车的蓄电池电压瞬态可低至45VDC左右，此时既有LKJ电源插件无法维持工作，但本发明提出的新型LKJ电源插件可以持续工作。
本发明的LKJ电源插件与机车蓄电池间采用隔离处理，避免因电源插件故障影响机车蓄电池工作。电源插件的输入与输出间采用隔离电源模块，输入端具备缓启动电路，是本发明的第二个功能点，可有效降低在监控主机启动瞬间对蓄电池的电流冲击；输出端具备过欠压监测电路，是本发明的第三个功能点，可保证电源插件后级系统在正常的电源范围内安全工作。
本发明的LKJ电源插件，内含两颗电源转换模块，且其输入范围重叠，该两颗电源转换模块的启动须通过输入范围检测电路进行控制。在实际应用过程中，可以根据实际机车蓄电池的电压波动范围调整电源转换模块选型及输入范围检测电路的切换阈值，因此在解决蓄电池输出电压的瞬态下降导致设备失效的同时，提高了LKJ电源插件的适应性和可用性，间接提升了监控主机的可用性。
下面以图3的LKJ电源插件系统结构图详细介绍本发明的功能：
总体可分为三个部分：输入处理、电源转换、输出处理。其中，输入处理包含滤波、过压防护、缓启动电路；电源转换包含转换模块及输入范围检测电路；输出处理包含滤波及过欠压监测。
以额定输入电压110VDC为例，进入电源插件后首先经过输入滤波及过压防护电路，滤除干扰信号的同时提升插件的抗雷击性能，缓启动电路延缓了插件的启动时间，降低了后级容性负载在开机瞬间所造成的冲击电流。电源转换部分实现了输入电源至期望电源的转换；输出处理部分通过过欠压监测电路实时监测输出电压，在输出电压异常过压或欠压时关断电源输出，以保证后级电路的安全工作。
下面以具体的实施例，介绍本发明具备的三个功能点：
1、输入缓启动电路，采用RC延时+MOSFET控制输入回路的通断，大幅度降低电源板的输入冲击电流，进一步的降低了对前级供电电源(蓄电池)的冲击。
2、输出过欠压监测电路，采用比较器+MOSFET控制输出回路的通断。实时检测输出电压，当输出电压超出有效范围时，MOSFET切断输出回路，以保证后级电路在可靠安全的电源范围内工作。
3、本发明的核心功能点为：具备输入电压范围检测电路，检测输入电压范围，动态切换电源模块1及电源模块2的工作时机。两电源模块的输入电源电压范围如图4。
电源模块1的输入范围为A～B，电源模块2的输入范围为C～D，当输入范围为A～D时，两个模块同时工作；输入范围为C～A时，仅电源模块2工作；输入范围D～B时，仅电源模块1工作。
图5为本发明电源模块切换工作的示意图。
输入范围在C～D时，电压比较器2工作并控制MOSFET2使电源模块2的控制输入有效，该模块输出有效。
输入范围在A～B时，电压比较器1工作并控制MOSFET1使电源模块1的控制输入有效，该模块输出有效。
输入范围在A～D时，两个电压比较器均工作，则两个电源模块均输出有效。
以此，保证了在输入范围C～B内，均有有效电压输出，从而进一步的提高了电源插件的有效工作范围。
本发明的技术优势：可有效提供电源插件的输入范围，以适应不同机车的需求。通过更换电源模块、调整电压比较器阈值，可得到期望的电源输入范围。输入范围在A～D时，两电源模块冗余热备工作，可提高电源板可靠性。输入不在有效范围内时，及时关断无用电源模块，同时还有后级电压监测电路，保证了电源输出的安全性。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LKJ电源插件，所述电源插件，总体分为三个部分：输入处理、电源转换、输出处理，其中，输入处理部分包含滤波、过压防护、缓启动电路；电源转换部分包含电源转换模块及输入范围检测电路；输出处理部分包含滤波电路以及过欠压监测电路；其特征在于，
其中电源插件的输入端具备所述缓启动电路，延缓了所述电源插件的启动时间，降低了后级容性负载在开机瞬间所造成的冲击电流；
电源插件的输出端具备所述过欠压监测电路，实时监测输出电压，在输出电压异常过压或欠压时关断电源输出，以保证后级电路的安全工作：
所述电源转换部分内含两颗电源转换模块，且其输入范围重叠，该两颗电源转换模块的启动通过上述输入范围检测电路进行控制。
2.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，所述输入范围检测电路，检测输入电压范围，动态切换上述两电源模块的工作时机，以适应机车蓄电池输出电压瞬态下降。
3.根据权利要求2所述的LKJ电源插件，其特征在于，当输入电压不在有效范围内时，及时关断无用的电源模块。
4.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，所述缓启动电路，采用RC延时+MOSFET控制输入回路的通断，大幅度降低电源板的输入冲击电流，进一步降低了对前级供电电源的冲击。
5.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，所述过欠压监测电路，采用比较器+MOSFET控制输出回路的通断，实时检测输出电压，当输出电压超出有效范围时，MOSFET切断输出回路，以保证后级电路在可靠安全的电源范围内工作。
6.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，所述电源插件的输入与输出部分间采用隔离电源模块。
7.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，所述LKJ电源插件与机车蓄电池间采用隔离处理。
8.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，通过更换电源模块或调整电压比较器阈值，可得到期望的电源输入范围，以适应不同机车的需求。
9.根据权利要求1所述的LKJ电源插件，其特征在于，在实际应用过程中，可以根据实际机车蓄电池的电压波动范围调整电源转换模块选型及输入范围检测电路的切换阈值。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006353020A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
CN101599660A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 深圳市海洋王照明科技股份有限公司 一种交流电随机切换方法及系统
CN201608555U (zh) * 2009-11-18 2010-10-13 太仓市同维电子有限公司 一种供电电源的自动切换电路
CN101872997A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 联咏科技股份有限公司 连续提供电源的切换控制方法及其装置与电源供应系统
CN102692967A (zh) * 2012-05-14 2012-09-26 江苏中科梦兰电子科技有限公司 一种支持多种电源适配器的计算机主板电路
CN105659929B (zh) * 2011-06-03 2014-05-07 西安应用光学研究所 机载预稳压直流变换电源
CN203734510U (zh) * 2013-12-31 2014-07-23 瑞斯康达科技发展股份有限公司 一种电源模块
CN203800403U (zh) * 2014-05-07 2014-08-27 国网山东省电力公司聊城供电公司 一种多功能配电终端箱
CN206834983U (zh) * 2017-06-15 2018-01-02 国网四川省电力公司南充供电公司 一种继电保护电源插件

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006353020A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
CN101599660A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 深圳市海洋王照明科技股份有限公司 一种交流电随机切换方法及系统
CN101872997A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 联咏科技股份有限公司 连续提供电源的切换控制方法及其装置与电源供应系统
CN201608555U (zh) * 2009-11-18 2010-10-13 太仓市同维电子有限公司 一种供电电源的自动切换电路
CN105659929B (zh) * 2011-06-03 2014-05-07 西安应用光学研究所 机载预稳压直流变换电源
CN102692967A (zh) * 2012-05-14 2012-09-26 江苏中科梦兰电子科技有限公司 一种支持多种电源适配器的计算机主板电路
CN203734510U (zh) * 2013-12-31 2014-07-23 瑞斯康达科技发展股份有限公司 一种电源模块
CN203800403U (zh) * 2014-05-07 2014-08-27 国网山东省电力公司聊城供电公司 一种多功能配电终端箱
CN206834983U (zh) * 2017-06-15 2018-01-02 国网四川省电力公司南充供电公司 一种继电保护电源插件

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