专利名称：矿用直流架线电机车照明电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源装置，具体地说是一种适于矿用电机车照明用的电源装置。
目前国内矿用直流架线电机车的照明电源，一般有可控硅和晶体管两种电路，它们的工作原理基本上是相同的，就是将250伏或550伏直流电源经可控硅或晶体管的导通关断，转变成交流电，经变压器调压，降至照明所需的24伏或12伏交流电，再经整流变成直流，供电机车上的照明、喇叭、载波电话、可控道岔等作电源。这里主要是利用变压器作为调压装置，由于供电电压与需用电压差值很大，因此变压器的体积、重量及耗用功率都较大，造成整个电源装置的庞大及功耗大。另外，在电子学教科书上介绍有用可控硅作直流调压的结构形式。即以单结晶体管触发一功放管，经变压器耦合产生尖脉冲，以触发可控硅的触发极，控制可控硅的导通时间，使在负载上的平均电压降低并可调整，从而达到直流调压的目的。但这类调压器也不能直接用于矿用电机车上。因为接在负载上的电流及电压是呈断续交替变化的，通过截断一定时间的电压而降压，但在导通时，加在负载上的电压仍然很大，易损毁电机车上的低压用电器，另电压波动大，供电质量较差。
本实用新型的目的就是提供一种既不采用变压器降压，又不造成低压电器损坏的可控硅照明电源装置，以适应矿用直流架线电机车上的特殊需要。
本实用新型是这样实现的，电源装置包含有开关，可控硅直流调压电路，可控硅触发控制电路，起动电路，过压保护电路和过流保护电路。其工作原理由
图1的结构框图给出，矿井牵引网路的550伏或250伏直流电源经开关1接到可控硅直流调压电路2并输出，可控硅触发控制电路3接于调压电路2，控制可控硅的导通关断，起动电路4分别与开关1及输出端相接，以分别向控制电路3提供电力。过压保护电路5从输出端采集信号，当输出电压升高时，控制触发控制电路3，以降低可控硅导通时间，达到降压。在开关1与调压电路2之间还接有过流保护电路6，当电流过大时，切断调压电路的一个支路，使电流降低，然后自动接通断开的支路，恢复正常工作。
以下结合附图对本电源装置做进一步详述。
图1是本电源装置的结构框图；图2是本电源装置的电原理图。
如图2所示，矿井牵引网路电源经开关K给本装置供电，可控硅直流调压电路2由隔离二极管D1，限流电阻R1，滤波电容C1，可控硅KK1、KK2，充放电二极管D2、D3，贮能元件电容C3和电感L，滤波电容C4以及负载组成。其连接方式由图2给出，D1、R1、KK1、C3、D2和L均串接在主电路中，滤波电容C1接在电阻R1与可控硅KK1之间的接点与地之间，可控硅KK2支路并接在电容C3和二极管D2的二端，滤波电容并接在输出端两端，这样通过可控硅KK1和KK2交替导通截止，给电容C3充电和放电，充放电电流及电感线圈L的贮能的释放，在电容C4上形成一相对稳定的电压并给负载供电。可控硅触发控制电路3由三极管T1、T2，二极管D4、D5，电容C5、C9及电阻R4－R9搭接成一典型无稳态振荡电路，并在接在三极管T1和T2的集电极上的变压器M1、M2上交替产生锯齿波，经M1、M2的耦合输出产生尖脉冲，分别控制可控硅KK1和KK2的触发极，使之分别导通。起动电路4由分压电阻R2和按钮开关AN串接，从开关K(即开关1)接到可控硅触发控制电路3，另由电阻R11和二极管D6串接，从电源装置的输出端接到可控硅触发控制电路3。在主电路接通电源后，起动本电源装置须按下开关AN，电源经R2降压后给控制部分供电，本机开始工作，输出电压很快建立，松开AN后，控制部分转由输出端供电、以维持工作。过压保护电路5由三极管T3做主控元件，二极管D7与电阻R12相串联，接到T3的集电极，电阻R10接在T3的发射极回路，电阻R14通过稳压二极管DW接在T3的基极回路，提供偏置电压。整个保护电路通过电阻R13接到电源装置的输出端。过压保护电路实质是负反馈电路，当输出电压偏高时，T3导通，振荡电路的频率下降，从而使输出电压降至正常范围。过流保护电路6由分流电阻R3和继电器J串联组成，并联于可控硅直流调压电路2中的限流电阻R1的两端，继电器J的常闭触点J1串接在可控硅直流调压电路2中的可控硅KK2支路中。如果KK1和KK2因偶然原因同时导通，本装置失控，此时电流很大，J吸合，常闭触点J1断开，KK2断路，电流降低，J立即恢复，J1吸合，本机自动恢复工作，实现过流保护。当输出端短路时，控制部分失去电源，整机立即停止工作，直到短路排除重新起动。若负载开路，输出电压将显著提高，过压保护电路的反馈加强，使控制部分的振荡频率很低，电源输出仅用来维持控制部分工作。
本电源装置的关键点在于省去了主变压器，通过选择电容C3和电感线圈L的电路参数及调整工作频率，直接在负载上形成所需的直流电压，因此，架线电压适应范围大，输出稳定，且重量显著减轻，便于安装维修。另外，起动电路的设置，大大减少了控制部分的功耗，减少了机内的热源，提高整机效率，并实现负载短路的自动保护。还有其他多种保护功能，使本机的运行可靠性大大增强。
权利要求1.一种矿用直流架线电机车照明电源装置包含有开关1，可控硅直流调压电路2，可控硅触发控制电路3，其特征在于本电源装置还包括有起动电路4，过压保护电路5和过流保护电路6。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于起动电路4由分压电阻R2和按钮开关AN串接，从开关1接到可控硅触发控制电路3，另由电阻R11和二极管D6串接，从电源装置的输出端接到可控硅触发控制电路3，两路分别给控制电路2提供电力。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于过压保护电路5由三极管T3做主控元件，二极管D1与电阻R12相串联，接到T3的集电极，电阻R10接在T3的发射极回路，电阻R14通过稳压二极管DW接在T3的基极回路，提供偏置电压，整个保护电路通过电阻R13接到电源装置的输出端。
4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于过流保护电路6由分流电阻R3和继电器J串联组成，并联于可控硅直流调压电路2中的限流电阻R1的两端，继电器J的常闭触点J1串接在可控硅直调压电路2中的可控硅KK2支路中。
专利摘要本电源装置是仅适用于直流架线电机车照明用的电源，包含有开关1，可控硅直流调压电路2，可控硅触发控制电路3，起动电路4，过压保护电路5和过流保护电路6。特点在于省去了普通可控硅逆变电源上的主变压器，通过调整工作频率及主电路上的充放电电容和贮能线圈的电路参数，从而在负载上形成所需要的直流电压。本装置线路简单，输出稳定，有多种保护功能，重量轻，安装维修方便。
文档编号B60M1/00GK2099699SQ9120887
公开日1992年3月25日 申请日期1991年5月29日 优先权日1991年5月29日
发明者曹有诚, 乔英栋 申请人:衡水市无线电厂