一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型公开了一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，主要适用于机 车车载通讯、控制等设备的系统供电。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的高速发展和国家对铁路行业的大力投入，铁路机车及相关配套设 备在近几年得到了飞速的发展，且铁路机车专用型电源变换器渐渐成为我国铁路行业必不 可少的重要配套产品。
[0003] 传统的铁路机车电源通常采用分立件进行设计，普遍存在集成度不高，电磁兼容 性差，功率低及可靠性低等缺点。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一款串联型具有电磁兼容性的 机车专用变换器
[000引本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] -款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，采用高性能、高寿命及高可靠性 的进口DC/DC变换模块作为主功率变换单元，该变换器包括输入滤波电路、输入保护电路、 输入限浪涌电路、直流滤波电路，DC/DC变换电路及输出滤波电路等部分组成，输入滤波电 路主要是将直流入口尖峰干扰滤除掉，并具有雷击浪涌抑制作用，最大可承受IOKV浪涌电 压;输入保护电路作为输入极性保护，不同于传统做法中串联二极管的方法，采用了全桥器 件，使得电路更加可靠，抗冲击能力更强;输入限浪涌电路通过热敏电阻及可控娃元器件等 器件的配合有效的完成对电源启动时输入浪涌电流的限制;输入直流电压经输入整流滤波 电路为后级电路提供持续可靠地直流电压;DC/DC变换电路将前级直流电压经高频开关变 换为所需低压直流电压及能量传递给后级;最终经输出滤波电路后为后级负载提供稳定供 电。由于其采用了一体化封装结构，使得在潮湿、振动冲击、腐蚀与霉菌等严酷条件下仍能 保持长期稳定的工作状态。同时为增强变换器电磁兼容性，内部组装过程中采用了分腔式 设计，将电源输入侧、输出侧及主功率变换部分进行有效的隔离(如图2所示虚线部分）。
[0007] 所述的一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，采用高性能、高寿命及高 可靠性的进口DC/DC变换模块作为主功率变换单元，该模块单元内部将P歷控制、DC/DC变 换、输出过压、过流及短路保护电路等部分整合在一起，如有需求在外围增加并联均流电路 后，可实现多个变换器的冗余使用。
[0008] 所述的一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，可W满足铁路机车通用输 入标准，输入范围可满足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此输入电压范围内，均可有效提 供相应供电，保证电路正常工作。
[0009] 所述的一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，模块化设计有效提高整机 效率至90%之上。电路简洁可靠性高，性价比高的优点，大大提高了装置的使用寿命。
[0010]I、工作原理
[0011] -款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，包括输入滤波电路、输入保护电 路、输入限浪涌电路、直流滤波电路，DC/DC变换电路及输出滤波电路等部分组成，其特征在 于:输入滤波电路主要是将直流入口尖峰干扰滤除掉，并具有雷击浪涌抑制作用，最大可承 受IOKV浪涌电压;输入保护电路作为输入极性保护，不同于传统做法中串联二极管的方法， 采用了全桥器件，使得电路更加可靠，抗冲击能力更强;输入限浪涌电路通过热敏电阻及可 控娃元器件等器件的配合有效的完成对电源启动时输入浪涌电流的限制;输入直流电压经 输入整流滤波电路为后级电路提供持续可靠地直流电压;DC/DC变换电路将前级直流电压 经高频开关变换为所需低压直流电压及能量传递给后级;最终经输出滤波电路后为后级负 载提供稳定供电。由于其采用了一体化封装结构，使得在潮湿、振动冲击、腐蚀与霉菌等严 酷条件下仍能保持长期稳定的工作状态。
[001引2、装置的特点
[001引任唯能优良，可满足DC66-160V及DC90-180V等需求。
[0014] 本实用新型专利针对传统的传统电源输入范围的几个缺点，进行了全新设计和完 善。从而有效的提升了电源的输入范围，在极宽输入电压范围内，均可有效提供相应供电， 保证电路正常工作。
[0015] 奠)电路简洁，工作稳定。
[0016] 本实用新型专利采用高性能、高寿命及高可靠性的进口DC/DC变换模块作为主功 率变换单元，该模块单元内部将PWM控制、DC/DC变换、输出过压、过流及短路保护电路等部 分整合在一起，如有需求在外围增加并联均流电路后，可实现多个变换器的冗余使用。
[0017 ]③串联式设计，输出功率大。
[0018] 本实用新型专利为提高电源输出功率变换器内部采用两组DC/DC变换模块串联式 连接方式，在保证输出电压的前提下，将输出功率提高一倍
[0019] ④电磁兼容性强，适用范围广。
[0020] 本实用新型具有很强的电磁兼容性特点，通过采用分腔式设计，可有效降低变换 器内部各部分电路之间及变换器与外接设备之间相互电磁干扰的影响。运就大大拓宽了其 应用的场合。本实用新型满足GB/T24338.4-2009《轨道交通电磁兼容第3-2部分:机车车 辆设备》的相关要求。
【附图说明】
[0021 ]图1为串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器原理框图。
[0022] 图2为串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器原理图。
[0023] 图3为串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器并联均流原理图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0025] 如图1所示，一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，包括输入滤波电路、 输入保护电路、输入限浪涌电路、直流滤波电路，DC/DC变换电路及输出滤波电路等部分组 成，具体工作原理如下：输入滤波电路中的专用滤波器Zl可将直流入口尖峰干扰滤除掉， R6-R9及V6-V12组成的浪涌吸收电路具有雷击浪涌抑制作用，最大可承受IOKV浪涌电压;输 入保护电路Vl作为输入极性保护，不同于传统做法中串联二极管的方法，采用了全桥器件， 使得电路更加可靠，抗冲击能力更强;输入限浪涌电路由R1、R2及V2-V4组成，通过热敏电阻 及可控娃元器件等器件的配合有效的完成对电源启动时输入浪涌电流的限制;输入直流电 压经输入整流滤波电路C1、C2及R3为后级电路提供持续可靠地直流电压;DC/DC变换模块Dl 及外围器件组成的变换电路，将前级直流电压经高频开关变换为所需低压直流电压及能量 传递给后级;最终经输出滤波电路L2、C10及Cll后为后级负载提供稳定供电。由于其采用了 一体化封装结构，使得在潮湿、振动冲击、腐蚀与霉菌等严酷条件下仍能保持长期稳定的工 作状态。
[0026] 所述的一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，可W满足铁路机车通用输 入标准，输入范围可满足DC66-160V及DC90-180V等需求，在此输入电压范围内，均可有效提 供相应供电，保证电路正常工作。
[0027] 所述的一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，模块化设计有效提高整机 效率至90%之上。电路简洁可靠性高，性价比高的优点，大大提高了装置的使用寿命。
[0028] 本实用新型不但可能用于铁路机车设备单路输出电路(如图1所示），如有需要在 外围增加并联均流电路后(如图3所示），也可W可实现多个变换器的冗余使用。
[0029] 本实用新型专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出 的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器，其特征在于:所述变换器包括进口 DC/DC变换模块作为主功率变换单元，所述变换器包括输入滤波电路、输入保护电路、输入 限浪涌电路、直流滤波电路，DC/DC变换电路及输出滤波电路部分依次连接组成。2. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:所述DC/DC变换模块单元内部将PWM控制 部分、DC/DC变换部分、输出过压部分、过流及短路保护电路部分依次连接整合在一起;为提 高电源输出功率，所述变换器内部采用两组DC/DC变换模块串联式连接方式，在保证输出电 压的前提下，将输出功率提高一倍。3. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:输入滤波电路主要是将直流入口尖峰干 扰滤除掉，并具有雷击浪涌抑制作用，最大可承受10kV浪涌电压。4. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:输入保护电路作为输入极性保护，不同 于传统做法中串联二极管的方法，采用了全桥器件，使得电路更加可靠，抗冲击能力更强。5. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:输入限浪涌电路通过热敏电阻及可控硅 元器件器件的配合有效的完成对电源启动时输入浪涌电流的限制。6. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:输入直流电压经输入整流滤波电路为后 级电路提供持续可靠地直流电压;DC/DC变换电路将前级直流电压经高频开关变换为所需 低压直流电压及能量传递给后级;最终经输出滤波电路后为后级负载提供稳定供电。7. 根据权利要求1所述的变换器，其特征在于:所述变换器采用了一体化封装结构，使 得在潮湿、振动冲击、腐蚀与霉菌严酷条件下仍能保持长期稳定的工作状态，同时为增强变 换器电磁兼容性，内部组装过程中采用了分腔式设计，将电源输入侧、输出侧及主功率变换 部分进行有效的隔呙。
【专利摘要】本实用新型公开了一款串联型具有电磁兼容性的机车专用变换器,主要适用于机车车载通讯、控制等设备的系统供电。本实用新型的有益效果是解决了传统设计中采用分立件进行设计，普遍存在集成度不高，电磁兼容性差，功率低及可靠性低等缺点，并能有效提高电源产品的输出功率能力。
【IPC分类】H02M3/156, H02M1/32
【公开号】CN205092773
【申请号】CN201520888106
【发明人】陈坤, 马强, 齐俊杰, 赵凯, 张云龙
【申请人】航天长峰朝阳电源有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月9日