数字化25Hz电源的制作方法

文档序号:14680039发布日期:2018-06-12 22:05阅读:430来源:国知局
数字化25Hz电源的制作方法

本实用新型属于轨道交通信息工程及控制技术领域,尤其涉及一种数字化25Hz电源。



背景技术:

铁路作为国民经济大动脉,是国家最重要的基础设施之一,25Hz电源是铁路上保证行车安全的重要装置。

然而,现有的25Hz电源供电质量受外界因素影响大,并且在组成信号电源系统时,当输入电源转换或主备机切换时,影响供电连续性。除此之外,现有的25Hz电源体积大,重量重,频率低,能耗高,并且监控不便,不能满足新一代铁路信号电源系统的要求。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种数字化25Hz电源。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案:

在一些可选的实施例中,提供一种数字化25Hz电源,包括:STC15单片机芯片、驱动芯片组、三极管组及负载接线端口组;所述STC15单片机芯片的输出端口与所述驱动芯片组的输入端口连接,向所述驱动芯片组发送高、低电平;所述驱动芯片组发送驱动信号至所述三极管组并驱动所述三极管组工作形成脉冲电流,所述脉冲电流自所述负载接线端口组输出25Hz电流至负载。

在一些可选的实施例中,所述驱动芯片组包括:第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片及第四驱动芯片,所述STC15单片机芯片自1-8号端口分别发送高/低电平至所述第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片及第四驱动芯片的1-2号端口。

在一些可选的实施例中,所述三极管组包括:第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六一三极管、第七三极管及第八三极管,所述第一驱动芯片、第二驱动芯片、第三驱动芯片及第四驱动芯片的3-5号端口发出高/低电平至所述第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六一三极管、第七三极管及第八三极管以驱动三极管组输出脉冲电流。

在一些可选的实施例中,所述负载接线端口组包括:负载接线L端及负载接线N端,所述负载接线L端及负载接线N端与负载连接,向所述负载输出25Hz电流。

本实用新型所带来的有益效果:对铁磁式25Hz变频电源进行改进,采用纯正弦波脉宽调制,由单片机进行控制,供电质量受外界因素影响小;在组成信号电源系统时,当输入电源转换或主备机切换时,不影响供电连续性;体积小,重量轻,频率稳定,能耗小,并且监控方便,可满足新一代铁路信号电源系统的要求;具有兼容地铁50Hz轨道电路电源的能力。

为了上述以及相关的目的,一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面,并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显,所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本实用新型数字化25Hz电源电路图;

图2是图1的A部放大图;

图3是图1的B部放大图;

图4是图1的C部放大图;

图5是图1的D部放大图;

图6是两路相位相差90度纯正弦波25Hz电源的波形图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1至5所示,一些说明性的实施例中,本实用新型提供一种数字化25Hz电源,是25Hz电源的数字化改进,包括:STC15单片机芯片U1、驱动芯片组、三极管组、负载接线端口组及若干电阻电容。

STC15单片机芯片U1的输出端口与驱动芯片组的输入端口连接,向驱动芯片组发送高、低电平,即STC15单片机芯片U1根据正弦脉宽调整(SPWM,Sinusoidal Pulse Width Modulation)程序向驱动芯片组发送高、低电平。驱动芯片组用于驱动电路,驱动芯片组发送驱动信号至三极管组并驱动三极管组工作形成脉冲电流,三极管组受STC15单片机芯片U1控制,通过三极管组内各个三极管的开、闭形成以脉冲电流。脉冲电流自负载接线端口组输出25Hz电流至负载,负载接线端口组用于向负载输出25Hz电源,最终形成相位相差90度的两路25Hz电源。

所述驱动芯片组包括:第一驱动芯片U2、第二驱动芯片U2、第三驱动芯片U2及第四驱动芯片U2,STC15单片机芯片U1自1-8号端口分别发送高/低电平至第一驱动芯片U2、第二驱动芯片U2、第三驱动芯片U2及第四驱动芯片U2的1-2号端口。驱动芯片组采用型号为IR2110的驱动芯片。

所述三极管组包括:第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3、第四三极管V4、第五三极管V1’、第六一三极管V2’、第七三极管V3’及第八三极管V4’。第一驱动芯片U2、第二驱动芯片U2、第三驱动芯片U2及第四驱动芯片U2的3-5号端口发出高/低电平至第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3、第四三极管V4、第五三极管V1’、第六一三极管V2’、第七三极管V3’及第八三极管V4’,从而驱动三极管组输出脉冲电流。

所述负载接线端口组包括:第一负载接线L端P1、第二负载接线L端P1’、第一负载接线N端P2、第二负载接线N端P2’,负载接线端口组的负载接线端与负载连接,向所述负载输出25Hz电流。

STC15单片机芯片U1执行SPWM程序,第一驱动芯片U2、第二驱动芯片U2、第三驱动芯片U2及第四驱动芯片U2都用在STC15单片机芯片U1后,分别接收STC15单片机芯片U1输出的八路中的两路。驱动芯片组发送两路驱动电流给三极管组,从而使三极管组工作,八个三极管两两一组形成4组电路根据驱动信号形成脉冲电流,根据三极管组的工作形成25Hz电源通过述负载接线端口组输出至负载,最终形成相位相差90度的两路25Hz电源。

本实用新型的数字化25Hz电源工作流程为:首先STC15单片机芯片U1根据SPWM程序从输出口输出高、低电平;然后驱动芯片组通过两个端口分别输出驱动电流至三极管组,每一个驱动芯片对应两个三极管;最后,根据三级管组内每个八个三极管的打开、关闭状态形成25HZ电流输出给负载。本实用新型改进了原有的25Hz电源体积大,重量重,频率低,能耗高,并且监控不便,不能满足新一代铁路信号电源系统的要求的缺点,采用电子式的25Hz变频使装置变得便捷、轻便。本实用新型采用SPWM程序控制,具有兼容地铁50Hz轨道电路电源的能力。

如图6所示,本实用新型采用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形,即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变,修饰,替代,组合,简化,均应为等效的置换方式,都应包含在本实用新型的保护范围内。

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