本实用新型涉及一种铁路机车车载逆变电源装置，尤其涉及一种铁路机车车辆上对变化范围很宽的低压输入直流电压进行交流恒压逆变输出的逆变电源装置。
背景技术：
铁路机车司乘人员的车上生活用电器如加热器，微波炉，炊具，冰箱等与我们通常的家用电器一样，其额定参数也是220V/50Hz的，对电源容量的要求通常在5000VA左右。
铁路机车上能够提供的电源通常为直流电而不是220V的工频电，例如直流74V或直流110V，并且受铁路机车运行工况的影响，都有较宽的电压变化范围。
铁路机车上的空闲空间相对较小，对外加电源设备的体积有很高的要求，外加电源设备应尽可能小巧。
铁路机车上能满足上述家用电器供电需要的电源，由于工作在铁路机车上，要耐受长期强烈的机械冲击与振动、要经历各种电器闭合与开断的电磁干扰以及机车上较高的温度影响。
考虑到上述这些因素，为铁路机车司乘人员研发的生活用电电源应该是利用车上的直流电源，经过逆变、稳压、滤波处理产生稳恒的220V/50Hz的交流电，以适应生活用电器的供电要求，该电源要体积小、安装操作简便、坚固耐用、具有耐振动、耐冲击、电磁兼容好等特性。因此，一种铁路机车车载逆变电源装置亟待研发。
技术实现要素：
根据上述提出的技术问题，而提供一种铁路机车车载逆变电源装置。本实用新型采用的技术手段如下：
一种铁路机车车载逆变电源装置，包括控制板和主电路；
所述控制板包括与直流输入端的正负极分别连接的电源模块，通过所述电源模块供电的通信模块、控制调节模块和驱动保护模块；
所述直流输入端的正负极分别通过直流输入端开关与所述电源模块连接；
所述主电路包括与所述直流输入端依次并联的直流支撑电容和H桥逆变器，所述直流输入端的正极与所述直流支撑电容的正极之间设有晶闸管与电阻并联的预充电电路，所述晶闸管的阳极通过所述直流输入端开关与所述直流输入端的正极连接，所述直流支撑电容的负极通过另外一个所述直流输入端开关与所述直流输入端的负极连接，所述H桥逆变器的交流侧与交流升压变压器连接，所述交流升压变压器的另一端与所述控制调节模块以及通过交流输出端开关与交流输出端连接；
所述H桥逆变器包括IGBT管T1和IGBT管T2构成所述H桥逆变器的一个桥臂，IGBT管T3和IGBT管T4构成所述H桥逆变器的另一个桥臂，以及与IGBT管T1和IGBT管T2构成的桥臂相并联的第一缓冲电容，与IGBT管T3和IGBT管T4构成的桥臂相并联的第二缓冲电容；
所述驱动保护模块包括输出GATE端，输出UTG端、输出UBG端、输出VTG端和输出VBG端；
所述控制调节模块，用于实时采集监测所述交流输出端电压，驱动所述输出GATE端控制所述晶闸管的通断，驱动输出UTG端、输出UBG端、输出VTG端和输出VBG端分别向IGBT管T1、IGBT管T2、IGBT管T3和IGBT管T4输入控制信号UTG、UBG、VTG、VBG。
还包括长方体外壳，其包括可拆卸前面板，以及一体成型的底板、顶板、左侧板、右侧板和背板；
所述背板上端具有上延伸部，所述上延伸部设有壁挂安装孔，所述背板下端具有下延伸部，所述下延伸部设有壁挂安装固定槽；
所述左侧板和所述右侧板的上下两端均设有吊带固定槽。
所述长方体外壳内部左侧从上至下依次设有腔内散热风机、所述直流支撑电容、晶闸管和电阻并联的预充电电路、所述交流升压变压器和所述控制板，所述长方体外壳内部右侧从上至下依次设有H桥逆变器、散热器、两个所述直流输入端开关、两个所述交流输出端开关和H桥逆变器散热风机。
所述散热器由铝型材制成。
所述交流升压变压器按理想变压器和交流滤波电感的组合特性设计，以免独立配置滤波电感增加所述铁路机车车载逆变电源装置的体积。
所述控制板和所述主电路共用同一个直流输入电源，不需要为所述控制板另配电源，简化所述铁路机车车载逆变电源装置的运行条件。
由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的铁路机车车载逆变电源装置，结构紧凑、安装操作方便、输入直流电压适应范围宽、输出交流电压稳定可靠，电磁兼容性好，在省去占用空间较大的滤波电感的情况下，输出交流电压接近理想正弦波。
基于上述理由本实用新型可在铁路机车车载装置等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的具体实施方式中铁路机车车载逆变电源装置的主视图。
图2是本实用新型的具体实施方式中铁路机车车载逆变电源装置的左视图。
图3是本实用新型的具体实施方式中铁路机车车载逆变电源装置的俯视图。
图4是本实用新型的具体实施方式中铁路机车车载逆变电源装置的内部示意图。
图5是本实用新型的具体实施方式中铁路机车车载逆变电源装置的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图5所示，一种铁路机车车载逆变电源装置，包括控制板1和主电路；
所述控制板1包括与直流输入端的正负极分别连接的电源模块，通过所述电源模块供电的通信模块、控制调节模块和驱动保护模块；
所述直流输入端的正负极分别通过直流输入端开关与所述电源模块连接；
所述主电路包括与所述直流输入端依次并联的直流支撑电容和H桥逆变器，所述直流输入端的正极与所述直流支撑电容的正极之间设有晶闸管与电阻并联的预充电电路，所述晶闸管的阳极通过所述直流输入端开关与所述直流输入端的正极连接，所述直流支撑电容的负极通过另外一个所述直流输入端开关与所述直流输入端的负极连接，所述H桥逆变器的交流侧与交流升压变压器连接，所述交流升压变压器的另一端与所述控制调节模块以及通过交流输出端开关与交流输出端连接；
所述H桥逆变器包括IGBT管T1和IGBT管T2构成所述H桥逆变器的一个桥臂，IGBT管T3和IGBT管T4构成所述H桥逆变器的另一个桥臂，以及与IGBT管T1和IGBT管T2构成的桥臂相并联的第一缓冲电容，与IGBT管T3和IGBT管T4构成的桥臂相并联的第二缓冲电容；
所述驱动保护模块包括输出GATE端，输出UTG端、输出UBG端、输出VTG端和输出VBG端；
所述控制调节模块，用于实时采集监测所述交流输出端电压，驱动所述输出GATE端控制所述晶闸管的通断，驱动输出UTG端、输出UBG端、输出VTG端和输出VBG端分别向IGBT管T1、IGBT管T2、IGBT管T3和IGBT管T4输入控制信号UTG、UBG、VTG、VBG。
还包括长方体外壳2，其包括可拆卸前面板3，以及一体成型的底板、顶板、左侧板、右侧板和背板；
所述背板上端具有上延伸部，所述上延伸部设有壁挂安装孔4，所述背板下端具有下延伸部，所述下延伸部设有壁挂安装固定槽5；
所述左侧板和所述右侧板的上下两端均设有吊带固定槽6。
所述可拆卸前面板上设有三个状态指示灯7、两个所述直流输入端开关8和两个所述交流输出端开关9，所述底板上设有所述直流输入端的接线端10和所述交流输出端的接线端11。
所述长方体外壳内部左侧从上至下依次设有腔内散热风机12、所述直流支撑电容13、晶闸管与电阻并联的预充电电路14、所述交流升压变压器15和所述控制板1，所述长方体外壳内部右侧从上至下依次设有H桥逆变器16、散热器17、两个所述直流输入端开关8、两个所述交流输出端开关9和H桥逆变器散热风机18。
所述散热器17由铝型材制成。
所述交流升压变压器15按理想变压器和交流滤波电感的组合特性设计。
当直流74V的直流电源由两个所述直流输入端开关8接入所述铁路机车车载逆变电源装置后，所述电源模块工作并迅速为所述通信模块、所述控制调节模块和所述驱动保护模块供电，同时所述主电路的各电容也完成初始上电的储能过程。
所述控制调节模块实时采集监测所述交流输出端电压，驱动所述输出GATE端控制所述晶闸管的通断，驱动输出UTG端、输出UBG端、输出VTG端和输出VBG端分别向IGBT管T1、IGBT管T2、IGBT管T3和IGBT管T4输入控制信号UTG、UBG、VTG、VBG。
当控制板的各模块及所述主电路的各部分具备运行条件后，自动启动运行，控制所述H桥逆变器将直流电压逆变为50Hz的PWM电压脉冲列，经过所述交流升压变压器的升压部分及滤波部分，所述H桥逆变器输出的PWM电压变成50Hz的正弦波电压，所述控制调节模块实时采集监测所述交流输出端电压并构成电压闭环调节，使交流输出电压稳定在220V。
逆变稳压过程：
如果所述直流输入端的电压在74V向下有波动，输出交流电压就会降低，所述控制调节模块检测到后则会立即向上调节调制波的幅值，使输出交流电压维持在220V。
如果所述直流输入端的电压在74V向上有波动，输出交流电压就会升高，所述控制调节模块检测到后则会立即向下调节调制波的幅值，使输出交流电压维持在220V。
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。