Dc600v列車供電裝置用電源切換控制板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DC600V列車供電裝置用電源切換控制板，電源切換控制板(1)的輸入端IN分別接一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)，電源切換控制板(1)的輸出端OUT分別接至控制單元A組電路的電源PSU_A和B組電路的電源PSU_B，電源切換控制板(1)包括電壓變換電路和電源切換控制電路；電壓變換電路包括預(yù)降壓穩(wěn)壓電路和2路DC48V/12V電源模塊；電源切換控制電路包括2組信號(hào)隔離控制電路和第二MOS管開關(guān)控制電路(4)和第三MOS管開關(guān)控制電路(5)；通過采用電源切換控制板實(shí)現(xiàn)對(duì)控制單元的遠(yuǎn)程切換，在司機(jī)室就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，保證了控制單元的工作的有效性，提高列車供電的穩(wěn)定性和安全性，保證機(jī)車的正常運(yùn)行。
【專利說明】
DC600V列車供電裝置用電源切換控制板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電子裝置領(lǐng)域，具體涉及一種DC600V列車供電裝置用電源切換控制 板。
【背景技術(shù)】
[0002] 列車供電裝置將在電力機(jī)車上獲得的交流輸入電壓變換成直流輸出電壓，為列車 上的電氣設(shè)備提供電源。其變換過程由列車供電裝置的控制單元控制實(shí)現(xiàn)，出于可靠性考 慮，控制單元采用了A、B組冗余設(shè)計(jì)，包括控制單元A組和控制單元B組。現(xiàn)有的列車供電裝 置對(duì)控制單元的切換是通過列車供電裝置控制單元的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，在機(jī)車停車 時(shí)，通過進(jìn)入控制單元人為的操作實(shí)現(xiàn)切換，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，即不能在司機(jī)室就對(duì)控制 單元A組和控制單元B組進(jìn)行遠(yuǎn)程切換，這樣對(duì)于控制單元故障不能及時(shí)作出有效動(dòng)作，大 大降低機(jī)車的供電可靠性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種DC600V列車供電裝置用電源切換控制板，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車供電裝置控 制單元的遠(yuǎn)程切換。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是DC600V列車供電裝置用電源切換控制板，電源切換控 制板的輸入端IN分別接一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)，電源切換控制板的輸出端OUT分別 接至控制單元A組電路的電源PSU_A和B組電路的電源PSU_B，電源切換控制板的輸入端IN有 4個(gè)，為輸入端 INI、IN2、IN3、IN4，輸出端OUT有 4個(gè)，為輸出端OUT 1、0UT2、0UT3、0UT4，
[0005] -級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)共有3個(gè)檔位，為Α、0、Β檔位，包括8個(gè)觸點(diǎn)，二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)為單刀雙 擲開關(guān)，包括2種狀態(tài)，觸點(diǎn)0、A導(dǎo)通或觸點(diǎn)0、B導(dǎo)通，電源DC110V+接至一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn) 1、3、5和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)，電源DC110V-接至一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)7和電源PSU_A和電源PSU_B 的負(fù)極，
[0006] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于A檔時(shí)，觸點(diǎn)1、2導(dǎo)通，與電源切換控制板的輸出端0UT3、4相 連后接至電源PSU_A正極；
[0007] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于B檔時(shí)，觸點(diǎn)5、6導(dǎo)通，與電源切換控制板的輸出端0UT1、2相 連后接至電源PSU_B的正極；
[0008] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于0檔時(shí)，觸點(diǎn)3、4導(dǎo)通后與電源切換控制板的輸入端IN1相連； 觸點(diǎn)7、8導(dǎo)通后與電源切換控制板的輸入端IN2相連；
[0009] 二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出信號(hào)為信號(hào)LGKA或信號(hào)LGKB，信號(hào)LGKA的輸出端接至電源切換 控制板的輸入端IN3,信號(hào)LGKB的輸出端接至電源切換控制板的輸入端IN4。
[0010] 所述的電源切換控制板包括電壓變換電路和電源切換控制電路;電壓變換電路包 括預(yù)降壓穩(wěn)壓電路和2路DC48V/12V電源模塊；電源切換控制電路包括2組信號(hào)隔離控制電 路和第二M0S管開關(guān)控制電路和第三M0S管開關(guān)控制電路；
[0011] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于〇檔時(shí)，電源切換電路板輸入端IN1和IN2接至電壓變換電路 的兩端，DC110V電壓經(jīng)過預(yù)降壓穩(wěn)壓電路后輸出接2路DC48V/12V電源模塊，再分別與電源 切換控制電路的2組信號(hào)隔離控制電路相連，
[0012] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于0檔，且二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于A檔時(shí)，LGKA信號(hào)輸出端通過電源 切換電路板的輸入端IN3接至一組信號(hào)隔離控制電路，該信號(hào)隔離控制電路與第二M0S管開 關(guān)控制電路相連，第二M0S管開關(guān)控制電路輸出連接到電源切換電路板的輸出端0UT3、4，當(dāng) 一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于〇檔，且二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于B檔時(shí)，LGKB信號(hào)輸出端通過電源切換電路板 的輸入端IN4接至另一組信號(hào)隔離控制電路，該信號(hào)隔離控制電路與第三M0S管開關(guān)控制電 路相連，第三M0S管開關(guān)控制電路的輸出連接到電源切換電路板的輸出端0UT1、2。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是:通過采用電源切換控制板實(shí)現(xiàn)對(duì)控制單元的遠(yuǎn)程切換，不 需要停車，不需要進(jìn)入機(jī)車內(nèi)部，在司機(jī)室就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，保證了控制單元的工作的 有效性，提高列車供電的穩(wěn)定性和安全性，提高工作效率，保證機(jī)車的正常運(yùn)行。
【附圖說明】
[0014] 圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2本發(fā)明的電路原理簡圖。
[0016]圖3本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換電路框圖。
[0017] 圖4本發(fā)明的電源切換控制電路框圖。
[0018] 附圖標(biāo)記：1、電源切換控制板，2、一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)，3、二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)，4、第二M0S管開 關(guān)控制電路，5、第三M0S管開關(guān)控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 現(xiàn)結(jié)合附圖1至附圖4對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的說明，本發(fā)明的方案是通過電源切換控制 板1與供電裝置的控制單元A/B組轉(zhuǎn)換開關(guān)（以下稱為一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2)及司機(jī)室的電源轉(zhuǎn)換 開關(guān)（以下稱為二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3)配合，完成對(duì)控制單元A、B兩組電路工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程切換。 本發(fā)明的電源切換控制板1包括電壓變換電路和電源切換控制電路；電壓變換電路完成對(duì) 電壓的轉(zhuǎn)換功能，其包括預(yù)降壓穩(wěn)壓電路和2路DC48V/12V電源模塊；電源切換控制電路用 于完成對(duì)控制單元的遠(yuǎn)程切換，其包括2組信號(hào)隔離控制電路和第二M0S管開關(guān)控制電路4 和第三M0S管開關(guān)控制電路5; -組信號(hào)隔離控制電路與第二M0S管開關(guān)控制電路4配合，完 成對(duì)A組控制單元的得電，另一組信號(hào)隔離控制電路與第三M0S管開關(guān)控制電路5配合，完成 對(duì)B組控制單元的得電，2組信號(hào)隔離控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同，
[0020] 如圖2所示，電源切換控制板1的特性指標(biāo)及參數(shù)如下： 輸入信號(hào)： DC110V 土 5% 輸入回路: 4路電壓
[0021] 輸出回路： 2路電壓 環(huán)境溫度： -40°c-8〇υ
[0022]如圖1所示，本發(fā)明電源切換控制板1接收來自一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3的 信號(hào)，通過邏輯判斷開通控制單元的電源PSU_A或PSU_B，來自機(jī)車的DC110V信號(hào)分別給到 一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2及二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3,并通過兩個(gè)開關(guān)的邏輯組合，判斷DC110V信號(hào)給到電源 PSU_A或PSU_B，其中，一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，共有3個(gè)檔位，8個(gè)觸點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)指示 位于A檔時(shí)，觸點(diǎn)1、2導(dǎo)通;位于B檔時(shí)，觸點(diǎn)5、6導(dǎo)通;位于0檔時(shí)，觸點(diǎn)3、4導(dǎo)通，觸點(diǎn)7、8導(dǎo) 通。二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3為單刀雙擲開關(guān)，只有2種狀態(tài)，即觸點(diǎn)0、A導(dǎo)通或觸點(diǎn)0、B導(dǎo)通。
[0023]本發(fā)明的控制邏輯為:一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的邏輯優(yōu)先于二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3,只有當(dāng)一級(jí) 轉(zhuǎn)換開關(guān)2位于0檔時(shí)，二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3才起作用。具體情況如下：
[0024]當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于A檔時(shí)，其觸點(diǎn)1、2導(dǎo)通，DC110V信號(hào)通過電源切 換控制板1的輸出端0UT3、4直接給到電源PSU_A，控制單元A組電路得電工作；
[0025]當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于B檔時(shí)，觸點(diǎn)5、6導(dǎo)通，DC110V信號(hào)通過電源切換 控制板1的輸出端0UT3、4直接給到電源PSU_B，控制單元B組電路得電工作；
[0026]當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于0檔時(shí)，根據(jù)二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3的狀態(tài)判斷DC110V 信號(hào)給到電源PSU_A或電源PSU_B。具體如下：
[0027]當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于0檔時(shí)，電源切換控制板1的輸入端IN1接通 DC110V+信號(hào)，IN2接通DC110V-信號(hào)。如圖3所示，電壓變換電路得電工作，電路工作情況如 下：
[0028]電源切換控制板1的輸入端IN1、2接入DC110V信號(hào)，經(jīng)過第一M0S管開關(guān)控制電路 的M0S管和穩(wěn)壓管組成的預(yù)降壓穩(wěn)壓電路后輸出，供給2路DC48V/12V電源模塊即電壓變換 模塊，進(jìn)行降壓隔離處理后輸出12V-l、12V-2為后續(xù)電路供電，也就是分別為電源切換控制 電路中的2信號(hào)隔離控制電路提供12 V電源。
[0029] 如圖4所示，當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于0檔，二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3若位于A檔， LGKA信號(hào)輸出端接入，一組信號(hào)隔離控制電路給第二M0S管開關(guān)控制電路4的M0S管柵極一 個(gè)觸發(fā)電壓，使得M0S管Q101得電工作，電源切換控制板1的輸入端IN1的DC110V+連接到輸 出端0UT3、4，直接給到電源PSU_A，控制單元A組電路得電工作
[0030] 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2的開關(guān)指示位于0檔，二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)3若位于B檔，LGKB信號(hào)輸出 端接入，第三M0S管開關(guān)控制電路5工作，則DC110V信號(hào)給到電源PSU_B，控制單元B組電路得 電工作。其中，M0S管兩端的壓敏電阻M0V101保護(hù)M0S管Q101，使得V DS電壓在其可承受范圍 內(nèi)。
[0031] 電路的控制邏輯設(shè)計(jì)使得當(dāng)電源切換控制板1發(fā)生故障時(shí)，依然可以通過控制單 元的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)即一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2來切換電路工作狀態(tài)，通過將一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)2接到電源 切換控制板1的輸出端0UT，直接為控制單元A和B供電，避免控制單元因電源切換控制板1故 障而無法工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. DC600V列車供電裝置用電源切換控制板，其特征在于：電源切換控制板（1)的輸入端 IN分別接一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)，電源切換控制板(1)的輸出端OUT分別接至 控制單元A組電路的電源PSU_A和B組電路的電源PSU_B，電源切換控制板(1)的輸入端IN有4 個(gè)，為輸入端INI、IN2、IN3、IN4，輸出端OUT有4個(gè)，為輸出端OUT 1、0UT2、0UT3、0UT4， 一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)共有3個(gè)檔位，為Α、0、Β檔位，包括8個(gè)觸點(diǎn)，二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)為單刀 雙擲開關(guān)，包括2種狀態(tài)，觸點(diǎn)0、A導(dǎo)通或觸點(diǎn)0、B導(dǎo)通，電源DC110V+接至一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2) 的觸點(diǎn)1、3、5和二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)，電源DC110V-接至一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)7和電源PSU_A和 電源PSU_B的負(fù)極， 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)位于A檔時(shí)，觸點(diǎn)1、2導(dǎo)通，與電源切換控制板（1)的輸出端0UT3、4 相連后接至電源PSU_A正極； 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)位于B檔時(shí)，觸點(diǎn)5、6導(dǎo)通，與電源切換控制板（1)的輸出端OUT 1、2 相連后接至電源PSU_B的正極； 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)位于0檔時(shí)，觸點(diǎn)3、4導(dǎo)通后與電源切換控制板（1)的輸入端IN1相 連;觸點(diǎn)7、8導(dǎo)通后與電源切換控制板(1)的輸入端IN2相連； 二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)輸出信號(hào)為信號(hào)LGKA或信號(hào)LGKB，信號(hào)LGKA的輸出端接至電源切換 控制板(1)的輸入端IN3，信號(hào)LGKB的輸出端接至電源切換控制板(1)的輸入端IN4。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC600V列車供電裝置用電源切換控制板，其特征在于:所述的 電源切換控制板（1)包括電壓變換電路和電源切換控制電路；電壓變換電路包括預(yù)降壓穩(wěn) 壓電路和2路DC48V/12V電源模塊；電源切換控制電路包括2組信號(hào)隔離控制電路和第二M0S 管開關(guān)控制電路(4)和第三M0S管開關(guān)控制電路(5); 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)（2)位于0檔時(shí)，電源切換電路板（1)輸入端IN1和IN2接至電壓變換電 路的兩端，DC110V電壓經(jīng)過預(yù)降壓穩(wěn)壓電路后輸出接2路DC48V/12V電源模塊，再分別與電 源切換控制電路的2組信號(hào)隔離控制電路相連， 當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)（2)位于0檔，且二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)位于A檔時(shí)，LGKA信號(hào)輸出端通過電 源切換電路板（1)的輸入端IN3接至一組信號(hào)隔離控制電路，該信號(hào)隔離控制電路與第二 M0S管開關(guān)控制電路(4)相連，第二M0S管開關(guān)控制電路(4)輸出連接到電源切換電路板（1) 的輸出端〇UT3、4,當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(2)位于0檔，且二級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)位于B檔時(shí)，LGKB信號(hào)輸 出端通過電源切換電路板(1)的輸入端IN4接至另一組信號(hào)隔離控制電路，該信號(hào)隔離控制 電路與第三M0S管開關(guān)控制電路(5)相連，第三M0S管開關(guān)控制電路(5)的輸出連接到電源切 換電路板(1)的輸出端〇UTl、2。
【文檔編號(hào)】H02J9/04GK106026350SQ201610307629
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】劉莎, 樊世君, 李壯
【申請(qǐng)人】中車大連機(jī)車研究所有限公司