一种应用于载波机通信的稳压电源的制作方法

1.本实用新型涉及电源系统技术领域，具体涉及一种应用于载波机通信的稳压电源。


背景技术：

2.目前电源系统的发展趋势采用新型的功率器件实现小型、轻量、高效率的电源模块化，通过并联进行扩容。电源并联运行是电源产品模块化、大容量化的一个有效方案，是电源技术发展的趋势之一，是实现组合大功率电源系统的重点。
3.现有电源系统都是通过连接外围电路实现均流，且功率密度低导致无法更好的缩小体积，导致电源系统无法实现小型化。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种应用于载波机通信的稳压电源，以解决现有电源系统必须通过外围电路实现均流而无法提高小型化的问题。
5.本实用新型提供的一种应用于载波机通信的稳压电源，包括：
6.滤波单元；
7.电源变换器单元，所述电源变换器单元和所述滤波单元电连接；所述电源变换器单元包括并联的大功率电源模块和2个dc5v模块，所述大功率电源模块和所述dc5v模块依次并联；
8.dc支路电源取样单元，所述dc支路电源取样单元和所述电源变化器单元电连接；
9.系统控制单元，所述系统控制单元和所述电源变换器单元电连接，并和所述dc支路电源取样单元电连接。
10.由上述技术方案可知，本实用新型提供的应用于载波机通信的稳压电源，电源变换器单元用于补偿走线降压，同时电源变换器单元可以直接和终端相连，实现自动均流。
11.可选地，所述滤波单元包括依次并联的压敏电阻、第一电容、整流桥、共模电感、第二电容、第三电容、第四电容和瞬态吸收二极管，所述第二电容和所述第三电容之间还连接有差模电感，所述瞬态吸收二极管还并联有相互串联的第五电容和第六电容。
12.由上述技术方案可知，本技术中提供的各路输出电压与目前的通信电源相同都是以地基准参考。所以造成电源变换器单元的输入和输出不能完全隔离。这样当外部干扰和接地松动等现象时，会造成电源变换器单元的输入和输出电压叠加，使终端设备(如plc)输入电压超出额定最高,而损坏终端设备。本技术在滤波单元前端设计一个整流桥ql，可以将电源变换器单元的输入和输出完全隔离，同时防止本技术输入电压极性接反作用。压敏电阻主要用于抑制输入线线间的高压浪涌。第一电容、第二电容和第三电容为高频电容，可有效虑除输入侧差模噪声。共模电感可有效抑制输入侧共模干扰。差模电感可有效抑制输入侧差模干扰。第五电容和第六电容为高压陶瓷共模滤波电容(y电容)，用于给共模干扰信号提供低阻抗的泄放通路，可有效滤除共模噪声。第四电容为电解电容，用于滤除低频干扰。
瞬态吸收二极管(tvs)主要用于抑制供电母线出现的瞬态高压尖峰。
13.可选地，所述dc支路电源取样单元包括48v取样电路和5v取样电路，所述48v取样电路和所述大功率电源模块连接，所述5v取样电路和所述dc5v模块连接。
14.可选地，所述48v取样电路包括两个大功率取样模块，所述大功率取样模块之间并联，所述大功率取样模块的两侧并联有串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的两侧并联有第三电阻和第一光隔离器，所述第二电阻的两侧并联有第一稳压二极管。
15.由上述技术方案可知，第一稳压二极管可控制取样电压在5v左右，第一光隔离器通过第三电阻控制驱动取样电压，达到控制灵敏度。另外，大功率取样模块可通过多个并联，实现在300w-1000w之内的功率。
16.可选地，所述5v取样电路包括两个5v取样模块，所述5v取样模块之间串联，所述5v取样模块的两侧均并联有互相串联的第四电阻和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的两侧均并联有互相串联的第五电阻和第二光隔离器。
17.由上述技术方案可知，分别并联在5v取样模块的两侧的第二稳压二极管控制取样电压在2.5v左右，两个第五电阻控制驱动取样电压，实现控制灵敏度的作用。
18.可选地，所述系统控制单元包括cpu、cpu基本电路、输出控制驱动电路和支路电源模块状态电路，所述cpu基本电路、所述输出控制驱动电路和所述支路电源模块状态电路均和所述cpu连接，所述cpu分别和所述电源变换器单元和所述dc支路电源取样单元连接。
19.可选地，所述cpu基本电路包括第一指示灯，所述第一指示灯通过第六电阻和所述cpu连接。当cpu工作正常时第一指示灯发出闪烁指示。第一指示灯为共阴极双色发光二极管，当电源变换器单元和cpu工作正常时，第一指示灯发出橙色和绿色闪烁交替颜色。当只有单色颜色时cpu和装置输出有故障，根据颜色变化可判断cpu(绿色常亮)和装置输出(红色闪烁)故障。
20.可选地，所述输出控制驱动电路至少包括三路控制驱动支路，所述控制驱动支路都和所述cpu连接，所述控制驱动之路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一三极管、第二三极管、5v继电器和吸收二极管，所述第一三极管通过所述第七电阻和所述cpu连接，所述第八电阻连接所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极，所述5v继电器连接所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的集电极，所述吸收二极管连接于所述5v继电器的两端，所述第九电阻连接所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的集电极。
21.可选地，所述支路电源模块状态电路包括五条状态支路，所述状态支路包括第十电阻和第二指示灯，所述第十电阻和所述第二指示灯串联并和所述cpu连接。
22.由上述技术方案可知，当五路输入中某路有故障时，第二指示灯相对应的红色发光二极管亮,能够直接判断出故障。并通过输出控制驱动电路触发电源模块的控制电路，而关闭本技术提供的稳压电源的输出起到保护功能。
23.采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果：
24.1)本实用新型提供的应用于载波机通信的稳压电源，电源变换器单元用于补偿走线降压，同时电源变换器单元可以直接和终端相连，实现自动均流。
25.2)第一稳压二极管可控制取样电压在5v左右，第一光隔离器通过第三电阻控制驱动取样电压，达到控制灵敏度。另外，大功率取样模块可通过多个并联，实现在300w-1000w之内的功率。
26.3)分别并联在5v取样模块的两侧的第二稳压二极管控制取样电压在2.5v左右，两个第五电阻控制驱动取样电压，实现控制灵敏度的作用。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
28.图1为本实用新型实施例提供的应用于载波机通信的稳压电源的示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的电源变换器单元的示意图；
30.图3为本实用新型实施例提供的滤波单元的示意图；
31.图4为本实用新型实施例提供的48v取样电路的示意图；
32.图5为本实用新型实施例提供的5v取样电路的示意图；
33.图6为本实用新型实施例提供的系统控制单元的示意图。
34.附图标记：
35.11-滤波单元；12-电源变换器单元；13-dc支路电源取样单元；14-系统控制单元。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
37.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.参见图1，本实用新型提供的一种应用于载波机通信的稳压电源，包括：
42.滤波单元11；电源变换器单元12，电源变换器单元12和滤波单元11电连接；参见图2，电源变换器单元12包括并联的2个大功率电源模块和2个dc5v模块，大功率电源模块和
dc5v模块依次并联；dc支路电源取样单元13，dc支路电源取样单元13和电源变化器单元12电连接；系统控制单元14，系统控制单元14和电源变换器单元12电连接，并和dc支路电源取样单元13电连接。本实用新型提供的应用于载波机通信的稳压电源，电源变换器单元用于补偿走线降压，同时电源变换器单元可以直接和终端相连，实现自动均流。
43.参见图3，滤波单元11包括依次并联的压敏电阻ry1、第一电容c1、整流桥ql、共模电感l1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4和瞬态吸收二极管d1，第二电容c2和第三电容c3之间还连接有差模电感l2，瞬态吸收二极管d1还并联有相互串联的第五电容c5和第六电容c6。本技术中提供的各路输出电压与目前的通信电源相同都是以地基准参考。所以造成电源变换器单元的输入和输出不能完全隔离。这样当外部干扰和接地松动等现象时，会造成电源变换器单元的输入和输出电压叠加，使终端设备(如plc)输入电压超出额定最高,而损坏终端设备。本技术在滤波单元11前端设计一个整流桥ql，可以将电源变换器单元12的输入和输出完全隔离，同时防止本技术输入电压极性接反作用。压敏电阻ry1主要用于抑制输入线线间的高压浪涌。第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3为高频电容，可有效虑除输入侧差模噪声。共模电感l1可有效抑制输入侧共模干扰。差模电感l2可有效抑制输入侧差模干扰。第五电容c5和第六电容c6为高压陶瓷共模滤波电容(y电容)，用于给共模干扰信号提供低阻抗的泄放通路，可有效滤除共模噪声。第四电容c4为电解电容，用于滤除低频干扰。瞬态吸收二极管d1主要用于抑制供电母线出现的瞬态高压尖峰。
44.可选地，dc支路电源取样单元13包括48v取样电路和5v取样电路，48v取样电路和大功率电源模块连接，5v取样电路和dc5v模块连接。
45.参见图4，48v取样电路包括两个大功率取样模块，大功率取样模块之间并联，大功率取样模块的两侧并联有串联的第一电阻1r1和第二电阻1r2，第一电阻1r1的两侧并联有第三电阻1r3和第一光隔离器1n1，第二电阻1r2的两侧并联有第一稳压二极管1d1。第一稳压二极管1d1可控制取样电压在5v左右，第一光隔离器1n1通过第三电阻1r3控制驱动取样电压，达到控制灵敏度。另外，大功率取样模块可通过多个并联，实现在300w-1000w之内的功率。
46.参见图5，5v取样电路包括两个5v取样模块，5v取样模块之间串联，5v取样模块的两侧均并联有互相串联的第四电阻1r9或1r12和第二稳压二极管1d2或1d3，第二稳压二极管1d2或1d3的两侧均并联有互相串联的第五电阻1r10或1r13和第二光隔离器1n2或1n3。分别并联在5v取样模块的两侧的第二稳压二极管1d2或1d3控制取样电压在2.5v左右，两个第五电阻1r10和1r13控制驱动取样电压，实现控制灵敏度的作用。
47.参见图6，系统控制单元14包括cpu、cpu基本电路、输出控制驱动电路和支路电源模块状态电路，cpu基本电路、输出控制驱动电路和支路电源模块状态电路均和cpu连接，cpu分别和电源变换器单元12和dc支路电源取样单元13连接。
48.可选地，cpu基本电路包括第一指示灯g1-2，第一指示灯g1-2通过第六电阻r6和cpu连接。当cpu工作正常时第一指示灯g1-2发出闪烁指示。第一指示灯g1-2为共阴极双色发光二极管，当电源变换器单元12和cpu工作正常时，第一指示灯g1-2发出橙色和绿色闪烁交替颜色。当只有单色颜色时cpu和装置输出有故障，根据颜色变化可判断cpu(绿色常亮)和装置输出(红色闪烁)故障。
49.可选地，输出控制驱动电路至少包括三路控制驱动支路，控制驱动支路都和cpu连
接，控制驱动之路包括第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第一三极管2q1、第二三极管2q2、5v继电器1j1或3j1或4j1和吸收二极管2d1，第一三极管2q1通过第七电阻r7和cpu连接，第八电阻r8连接第一三极管2q1的发射极和第二三极管2q2的发射极，5v继电器1j1或3j1或4j1连接第一三极管2q1的集电极和第二三极管2q2的集电极，吸收二极管2d1连接于5v继电器2j1的两端，第九电阻r9连接第一三极管2q1的发射极和第二三极管2q2的集电极。
50.可选地，支路电源模块状态电路包括五条状态支路，状态支路包括第十电阻r10和第二指示灯g2，第十电阻r10和第二指示灯g2串联并和cpu连接。当五路输入中某路有故障时，第二指示灯g2相对应的红色发光二极管亮,能够直接判断出故障。第二指示灯g2通过输出控制驱动电路触发电源模块的控制电路，而关闭本技术提供的稳压电源的输出起到保护功能。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。