轨道交通宽电压输入的电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及宽电压输入的电源涉及领域，主要涉及一种轨道交通宽电压输入的电源电路。
【背景技术】
[0002]目前，市场上存在的轨道交通类的电源模块，需要增加外围保护电路和扩展输出稳压电源，抗干扰能力差、产品体积大，使用不方便。轨道交通仪器在机车行驶过程中，由于雷击、电磁干扰等因素影响，电源的宽电压输入的抗干扰设计和可靠性要求，为仪器设备的正常工作起到前提作用。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种轨道交通宽电压输入的电源电路，是一种抗干扰能力强、可靠性高的宽电压输入，多路高精度隔离稳压电源输出的电路，为轨道交通仪器设备的内部供电提出了解决方案。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种轨道交通宽电压输入的电源电路，其特征在于:包括有防雷和EMC设计单元、升压单元、比较器单元、电压转换单元，外部输入电压经过防雷和EMC设计单元后，经过升压单元到达电压转换单元，最终输出多路隔离电源，其中电压转换单元包括反激式电源电压转换模块和+5V转-5V电源模块两个部分；比较器单元的输出作为电压转换单元的反馈输入，设置宽电压的输入范围。
[0005]所述的一种轨道交通宽电压输入的电源电路，其特征在于:所述的防雷和EMC设计单元的电路为:外部输入电源正极DC_IN分别接压敏电阻M0V1、M0V2和电感LI的一端，压敏电阻MOVl的另一端接气体放电管⑶Tl到外部输入电源地DC_GND ;压敏电阻M0V2的另一端接压敏电阻M0V3到外部输入电源地DC_GND，同时接气体放电管GDT2到外壳地；电感LI的另一端接TVS 二极管TVSl到机壳地，同时接X电容Cl 一端和共模电感L5的I脚；X电容Cl的另一端接TVS 二极管TVS2到机壳地，同时接电感L2到外部输入电源地DC_GND，和接共模电感L5的4脚；共模电感L5的2脚接Y电容C2到机壳地，同时接二极管Dl的正极；共模电感L5的3脚接电源地PGND，同时接Y电容C3到机壳地；二极管D2的负极接滤波电容C43和电容C4，输出为经过保护电路后的电源电压VCC_IN，滤波电容C43和电容C4的另一端接电源地PGND。
[0006]所述的一种轨道交通宽电压输入的电源电路，其特征在于:所述的升压单元的电路为:输入电压VCC_IN接电阻R4、R8的一端，同时接三极管Q2的集电极，接电阻Rll到电源电压VCC_+12V ;电阻R4的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R7到电源地PGND，同时接三极管Ql的基极；三极管Ql的发射极接电源地PGND，集电极接电阻R8的另一端，同时接可调节基准源U3的I脚和三极管Q2的基极；可调节基准源U3的3脚接电源地PGND，2脚接电阻RlO到电源地PGND，同时接电阻R9的一端；电阻R9的另一端接三极管Q2的发射极，同时接电阻R12、R13的一端；电阻R12的另一端接电阻R13的另一端，同时接二极管D4的正极；二极管D4的负极接电源VDD_+12V ；输入电压VCC_IN接电感L3的一端，电感L3的另一端接电容C6的一端，同时接整流二极管D13的正极，接MOS管Q6的漏极；电容C6的另一端接电阻R14的一端；电阻R14的另一端接整流二极管D13的负极，同时接电阻R15、电容C40的一端，为升压单元处理后的电源VCC_BUS ;电阻Rl5另一端接电容C40另一端，同时接电阻R51、电容C48到电源地PGND ；M0S管Q6的源极接电阻R46到电源地PGND，同时接电阻R45的一端；M0S管Q6的栅极接二极管DlO的正极，同时接电阻R44的一端；开关电源控制器U8的6脚接二极管DlO的负极，同时接电阻R44的另一端；开关电源控制器U8的3脚接电容C25到电源地PGND，同时接电阻R45的另一端，接电阻R42的一端；电阻R42的另一端三极管Q4的发射极；开关电源控制器U8的7脚接电源VCC_+12V，同时接滤波电容C39、C5和电阻R3到电源地PGND ;开关电源控制器U8的8脚接电阻R40到三极管Q4的集电极，同时接电容C23到电源地PGND，接电阻R41的一端；开关电源控制器U8的4脚接三极管Q4的基极，同时接电阻R41的另一端，和接电容C24到电源地PGND ;开关电源控制器U8的2、5脚相连接电源地PGND ;开关电源控制器U8的I脚接光耦UlO的4脚；光耦UlO的3脚接电阻R43到电源地PGND ;光耦UlO的I脚接电阻R47到电源地PGND，同时电阻R48到电源VCC_BUS，接电阻R49的一端；光耦UlO的2脚接电阻R49的另一端，同时接电容C27、C26的一端，接可调节基准源U5的I脚；可调节基准源U5的3脚接电源地PGND，2脚接电阻R54到电源地PGND，同时接电容C27的另一端，接电阻R50、R53的一端；电阻R50的另一端接电容C26的另一端；电阻R53的另一端接电阻R52到电源VCC_BUS。
[0007]所述的一种轨道交通宽电压输入的电源电路，其特征在于:所述的比较器单元的电路为:电源VCC_IN接电阻R55的一端；R55的另一端接电阻R56的一端；电阻R56的另一端接电阻R57到电源地PGND，同时接比较器U12A的2脚；比较器U12A的3脚接电阻R61到电源地PGND，同时接电阻R60到参考电源Vref ；比较器U12A的4脚接电源地PGND ；比较器U12A的8脚接电源VCC_+12V，同时接滤波电容C28到电源地PGND ；比较器U12A的I脚接电阻R63到电源VCC_+12V，同时接二极管Dll的正极；电源VCC_IN接电阻R58的一端；R58的另一端接电阻R59的一端；电阻R59的另一端接电阻R70到电源地PGND，同时接比较器U12B的5脚；比较器U12B的6脚接电阻R71到电源地PGND，同时接电阻R62到参考电源Vref ；比较器U12B的7脚接电阻R64到电源VCC_+12V，同时接二极管D12的正极；二极管D12的负极接二极管Dll的负极，同时接电阻R65 —端；电阻R65的另一端接电阻R66到电源地PGND，同时接电容R30到电源地PGND，接MOS管Q7的栅极；M0S管Q7的源极接电源地PGND,漏极接电压转换单元中开关电源控制器U7的COM端；电源VCC_+12V接电阻R67的一端，同时接滤波电容C29到电源地PGND ;电阻R67的另一端接可调基准源U6的1、2脚，作为参考电源Vref ;参考电源Vref接滤波电容C31、C32到电源地PGND ;可调基准源U6的3脚接电源地PGND。
[0008]所述的一种轨道交通宽电压输入的电源电路，其特征在于:所述的电压转换单元的反激式电源电压转换模块电路为:开关电源控制器U7的I脚接光耦U9的4脚；光耦U9的3脚接电阻R22到电源地PGND ;光耦U9的I脚接电阻R28到数字地DGND，同时接电阻R29到电源VCC_5V，接电阻R30的一端；光耦U9的2脚接电阻U30的另一端，同时接可调基准源U4的I脚，接电容C13、C14的一端；可调基准源U4的3脚接数字地DGND ;可调基准源U4的2脚接电阻R34到数字地DGND，同时接电阻R31、R33的一端，接电容C14的另一端；电阻R33的另一端接电容C13的另一端；电阻R33的另一端接电阻R32到电源VCC_5V ;开关电源控制器U7的3脚接电容Cll到电源地PGND，同时接电阻R18、R21、R24的一端；电阻R24的另一端接电阻R27到电源地PGND，同时接电阻R25的一端和MOS管Q5的源极；电阻R21的另一端接电阻R20的一端，同时接电容ClO到电源地PGND ；电阻R20的另一端接电阻R19到电源VCC_BUS ;电阻R18的另一端接三极管Q3的发射极；开关电源控制器U7的6脚接电阻R23的一端，同时接二极管D5的负极；电阻R23的另一端接二极管D5的正极和电阻R25的另一端，同时接MOS管Q5的栅极；开关电源控制器U7的7脚接电源VCC_+12V，同时接滤波电容C41、C9到电源地PGND ;开关电源控制器U7的8脚接电阻R16、R17的一端，同时接电容C7到电源地PGND ;电阻R16的另一端接三极管Q3的集电极；开关电源控制器U7的4脚接三极管Q3的基极，同时接电容CS到电源地PGND，接电阻R17的另一端；开关电源控制器U7的2、5脚相连接电源地PGND ;变压器Tl的I脚接电源VCC_BUS，同时接滤波电容C12，接电阻R26的一端；电阻R26的另一端接二极管D6的负极；变压器Tl的3脚接二极管D6的正极，同时接MOS管Q5的漏极；变压器Tl的5脚接电阻Rl、R2的一端；电阻Rl的另一端接R2的另一端，同时接二极管Dl的正极；D1的负极接电源VCC_+12V ;变压器Tl的6脚接电源地PGND ;变压器Tl的7脚接数字地DGND，接稳压芯片Ull的6脚；变压器Tl的8脚接整流二极管D8的正极；整流二极管D8的负极为电源VCC_5V