CN212323988U - 一种满足电源跌落性能要求的电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种满足电源跌落性能要求的电源电路，属于电源电路领域。本实用新型包括依次电性连接的电源输入模块、隔离储能模块、滤波储能模块、电压转换模块和输出模块，其中，所述滤波储能模块包括1个以上串接的第一滤波储能单元，所述滤波储能单元包括共模电感和一个以上的满足一定时长负载供电的电容，所述共模电感的输入端与隔离储能模块输出端相连，所述电容的两端并接在所述共模电感的两个输出端。本实用新型的有益效果为：满足电源跌落性能要求，结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源结构，尤其涉及一种满足电源跌落性能要求的电源电路。
背景技术
轨道交通近年来的发展速度越来越快，轨道列车上的CCTV系统以及PIS系统对于旅途中旅客的行车安全及提升旅客的乘车体验具有重要的意义；而作为CCTV系统、PIS系统的控制核心就是我们的工业计算机。轨道交通因技术进步，行车速度大幅提升，运用电脑设备(IPC)作为自动控制机制的行车监控系统核心元件可计算列车速度、列车间距等，并于异常状况发生时争取反应时间，控制灾害损失范围。但由于列车长期处于震动状态、电压不稳定，再加上涉及大量旅客安全，必须抵御天灾人祸害因素，因此所有用于轨道交通的电子设备，都必须通过EN50155、安全完整度等级(SIL)等认证，满足轨道交通应用需求。
欧盟EN50155标准全面考虑了轨道交通车辆的运行环境，包括环境温度、车辆振动、车载供电、电磁干扰等，并针对各种环境特点提出了严酷的测试要求，突出检查电子设备能否在铁路车辆上恶劣环境条件下保持正常工作。该标准目前已被包括欧洲各国在内的众多国家引用，并被主流轨道交通系统运营商所认可。因此，急需要研发出一种符合EN50155-2017认证规范有关电源跌落性能要求的电源。
实用新型内容
为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种满足电源跌落性能要求的电源电路。
本实用新型包括依次电性连接的电源输入模块、隔离储能模块、滤波储能模块、电压转换模块和输出模块，其中，所述滤波储能模块包括1个以上串接的第一滤波储能单元，所述滤波储能单元包括共模电感和一个以上的满足一定时长负载供电的电容，所述共模电感的输入端与隔离储能模块输出端相连，所述电容的两端并接在所述共模电感的两个输出端。
本实用新型作进一步改进，所述滤波储能模块还包括第二滤波储能单元，所述第二滤波储能单元包括电感和一个以上的电容，所述电感的输入端与第一滤波储能单元的输出端相连，所述电容的一端与所述电感输出端相连，另一端接电源负极。
本实用新型作进一步改进，所述第一滤波储能单元用所述第二滤波储能单元替代。
本实用新型作进一步改进，还包括分压器件，所述分压器件设置在所述电源输入模块输出端。
本实用新型作进一步改进，所述分压器件为电阻、压敏电阻或负载。
本实用新型作进一步改进，所述隔离储能模块包括二极管及储能电容，所述二极管正极接所述电源输入模块电源正极输出端，所述二极管负极接所述储能电容的一端，所述储能电容的另一端与电源输入模块电源负极输出端相连。
本实用新型作进一步改进，所述电压转换模块包括DC-DC电压转换芯片U1和极性电容 C05，其中，极性电容C05的一端与DC-DC电压转换芯片U1的正极输出引脚8相连，极性电容C05的另一端与DC-DC电压转换芯片U1的负极输出引脚4相连。
本实用新型作进一步改进，还包括保护模块，所述保护模块为并接在所述DC-DC电压转换芯片U1电压输入端和输出端之间的若干个Y电容。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：满足欧盟EN50155标准电源跌落性能要求，结构简单，成本低。
附图说明
图1为本实用新型结构框图；
图2为本实用新型电原理图；
图3为本实用新型分压器件设置电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型包括依次电性连接的电源输入模块、隔离储能模块、滤波储能模块、电压转换模块和输出模块，其中，所述滤波储能模块包括2个串接的第一滤波储能单元，所述滤波储能单元包括共模电感和一个以上的满足一定时长负载供电的电容，本例设置两个并联的大电容，从而保证电压跌落后的正常供电，所述共模电感的输入端与隔离储能模块输出端相连，所述电容的两端并接在所述共模电感的两个输出端。
本例滤波储能模块还包括第二滤波储能单元，所述第二滤波储能单元包括电感LDM1 和电容C7、C8，所述电感LDM1的输入端与第一滤波储能单元的输出端相连，所述电容C7、 C8的一端分别与所述电感LDM1输出端相连，另一端分别接电源负极。电容也可以根据需求设置为其他数量，总体满足电压跌落后的一定时长的电源供电需求即可。当然，本例也可以不设置第一滤波储能单元，而直接用第二滤波储能单元替代。
滤波储能模块采用了共模电感、电容，差模电感元器件，除了滤波功能，还有一个主要的储能，使电压跌落瞬间，从电容存储电继续供给主板，使主板能正常的工作。主要的存储电容为220UF，一共用了4个，可以供给给50W的负载，电压跌落的瞬间可以正常的工作。
本例的隔离储能模块包括二极管D1及若干个并联的储能电容，所述二极管D1正极接所述电源输入模块电源正极输出端，所述二极管D1负极接所述储能电容的一端，所述储能电容的另一端与电源输入模块电源负极输出端相连。外部电压跌落的瞬间，利用二极管D1 单向导通性，储存在电容电感上的电荷不会流出，储能电容使主板在电压跌落的瞬间，主板供电正常。
本例的电压转换模块包括DC-DC电压转换芯片U1和极性电容C05，其中，极性电容C05 的一端与DC-DC电压转换芯片U1的正极输出引脚8相连，极性电容C05的另一端与DC-DC电压转换芯片U1的负极输出引脚4相连。还包括保护模块，所述保护模块为并接在所述 DC-DC电压转换芯片U1电压输入端和输出端之间的若干个Y电容。
由于主板端需要用到的电压为12V，所以通过U1，把110V直流电，转换为12v供给主板。C05主要是输出电压滤波功能。电容CY1,CY2,CY3,CY4是Y电容，主要是防止高压进入到主板。
优选DC-DC电压转换芯片U1，让发热损耗减少。优化主板上的其他供电模块，优化功耗。这么做的目的是，由于电容本身存储的电量有限，不可能无限的增大电容容量，越大的电容体积占用越大。这样是通过节流的办法，使电压跌落的20ms内，主板的供电保持稳定。
如图3所示，作为本实用新型的一个优选实施例，本例还包括压敏电阻MOV，所述压敏电阻MOV的两端分别设置在所述电源输入模块的电源正负极输出端。外输入电压又瞬间高压的时候，瞬间导通，以免高压进入到主板，本例也可以采用电阻、负载等其他具有电阻特性的分压器件。
由于EN50155-2017关于电压跌落方面的测试，要求输入电源跌落20ms，然后又正常供电，要求主机以及各种设备不能发生重启，死机，等现象。由于电源会跌落，因此要通过这个实验，跌落的时间段内，本例要保证主板的正常工作，主板上必须要有储能器件，我们选用容值比较大的电容，确保储能足够，本实用新型在50US内电压跌落到0，维持20mS，不会导致主机重启，功能无障碍。同时，设计上，输入电压前端增加二极管，利用二极管的单向导通性，在输入端电压跌落的时候，电流不至于倒灌，保证主板上的供电。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：包括依次电性连接的电源输入模块、隔离储能模块、滤波储能模块、电压转换模块和输出模块，其中，所述滤波储能模块包括1个以上串接的第一滤波储能单元，所述滤波储能单元包括共模电感和一个以上的满足一定时长负载供电的电容，所述共模电感的输入端与隔离储能模块输出端相连，所述电容的两端并接在所述共模电感的两个输出端。
2.根据权利要求1所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：所述滤波储能模块还包括第二滤波储能单元，所述第二滤波储能单元包括电感和一个以上的电容，所述电感的输入端与第一滤波储能单元的输出端相连，所述电容的一端与所述电感输出端相连，另一端接电源负极。
3.根据权利要求2所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：所述第一滤波储能单元用所述第二滤波储能单元替代。
4.根据权利要求1-3任一项所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：还包括分压器件，所述分压器件设置在所述电源输入模块输出端。
5.根据权利要求4所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：所述分压器件为电阻、压敏电阻或负载。
6.根据权利要求1-3任一项所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：所述隔离储能模块包括二极管及储能电容，所述二极管正极接所述电源输入模块电源正极输出端，所述二极管负极接所述储能电容的一端，所述储能电容的另一端与电源输入模块电源负极输出端相连。
7.根据权利要求1-3任一项所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：所述电压转换模块包括DC-DC电压转换芯片U1和极性电容C05，其中，极性电容C05的一端与DC-DC电压转换芯片U1的正极输出引脚8相连，极性电容C05的另一端与DC-DC电压转换芯片U1的负极输出引脚4相连。
8.根据权利要求7所述的满足电源跌落性能要求的电源电路，其特征在于：还包括保护模块，所述保护模块为并接在所述DC-DC电压转换芯片U1电压输入端和输出端之间的若干个Y电容。
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| CN202021000877.8U CN212323988U (zh) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | 一种满足电源跌落性能要求的电源电路 |
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2020
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