机车网络控制系统电子装置用电源插件的制作方法

xiaoxiao2020-9-11  7

专利名称:机车网络控制系统电子装置用电源插件的制作方法
技术领域
本发明涉及机车网络控制系统电子装置,具体涉及一种机车网络控制系统电子装 置用电源插件。
背景技术
现代化的电气机车采用直流110伏进行驱动,因此机车网络控制系统电子装置所 用电源如果还采用传统的方法由直流变交流,再由交流变到满足需要的直流电源,转化过 程过于繁琐,同时传统的机车用电源没有进行电气隔离,容易产生触电事故,用电单元也容 易损坏。

发明内容
本发明要解决的技术问题是直接由机车使用的110伏直流电源转变为所需要的 +3. 3V直流电源及+5V直流电源,同时提供带电气隔离的+5V电压输出,满足机车网络控制 系统电子装置所用电源的需要。为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是一种机车网络控制系统电子 装置用电源插件,其特征在于包括变压整流滤波模块,用于将电子装置外部由机车提供的 DCllOV电源进行变压整流滤波,用于提供给各种直流电源转换模块作为输入电压;+3. 3V 直流电源模块,用于将变压整流滤波模块提供的直流电压变换为+3. 3V直流电压;+5V直流 电源模块,用于将变压整流滤波模块提供的直流电压变换为+5V直流电压;电气隔离单元 及与其配合的+5V直流电压转换单元,用于将+5V直流电源模块提供的直流电压稳定在+5V 直流电压,并实现电气隔离,保证特殊供电装置的供电要求。所述变压整流滤波模块,将电子装置外部由机车提供的DCllOV的正极经电感IF 与二极管Dl负极、稳压二极管Tl的负极、稳压二极管D2的负极、电解电容IEl的正极、 DC-DC变换模块V110C3V3T50BL的+Vl端相连;负极与二极管Dl正极、稳压二极管Tl的正 极、稳压二极管D2的正极、电解电容IEl的负极、DC-DC变换模块V110C3V3T50BL的-Vl端 相连。所述+3. 3V直流电源模块采用DC-DC变换模块V110C3V3T50BL,电容1C1、1C2串接 在Vl 10C3V3T50BL的+Vl与-Vl端之间,ICl的一端接于+Vl端、1C2 —端接于-Vl端,同时在 +Vl与-Vl端之间还接有电感IL ;在+VO与-VO端之间串接有电容1C3、1C4,V110C3V3T50BL 的re端与电容1C1、1C2的连接端和电容1C3、1C4的连接端相连接,+VO端与1C3的一端、 1E2的正极、1C5的一端、1C6的一端相连于+3. 3V直流电源模块输出端的正极,-VO端与1C4 的一端、1E2的负极、1C5的另一端、1C6的另一端相连于+3. 3V直流电源模块输出端的负极。所述+5V直流电源模块,采用DC-DC变换模块V110C5T75BL,电容2C1、2C2串接在 V110C5T75BL的+Vl与-Vl端之间,2C1的一端接于+Vl端、2C2 —端接于-Vl端,同时在+Vl 与-Vl端之间还接有电感2L ;在+VO与-VO端之间串接有电容2C3、2C4,V110C3V3T50BL的 TO端与电容2C1、2C2的连接端和电容2C3、2C4的连接端相连接,+VO端与2C3的一端、2E2的正极、2C5的一端、2C6的一端相连于+3. 3V直流电源输出端的正极,-VO端与1C4的一端、 2E2的负极、2C5的另一端、2C6的另一端相连于+3. 3V直流电源输出端的负极。所述电气隔离单元中,变压整流滤波模块输出端正极通过1R7R接于稳压二极管 1Z2的负极,1Z2的正极接光藉合器102的1端,藉合器的2端接于变压整流滤波模块输出端 负极,当变压整流滤波模块正常输出时,光藉合器102接通,光藉合器102的4端通过电阻 R9、R11接于三极管e3集电极,光藉合器102的3端接于三极管e3基极,在三极管e3的基 极与发射极之间连接电阻R10,连接于三极管e3集电极的测试点INNOK应为低电平;+3. 3V 直流电源模块的办输出端正极通过电阻1R8的连接于光藉合器104的1端,+3. 3V直流电 源模块的输出端负极连接于光藉合器104的2端;的办输出端正极通过电阻2R8的连接于 光藉合器204的1端,+5V直流电源模块的输出端负极连接于光藉合器204的2端;光藉合 器104的2端与光藉合器204的2端相连后,与电阻R16并联于三极管e5的基极与发射极 之间,电阻R15、R17—端与电阻R9、R11连接点相连,另一端分别连接于三极管e5的基极和 集电极,+3. 3V直流电源模块及+5V直流电源模块正常输出直流电压时,光藉合器104、204 导通,三极管e5正常工作,在集电极的测量点OUTOK形成高电平。所述+5V直流电压转换单元中,电气隔离部分中输出电压的正极通过与电感 3L—端、电解电容3E1正极接于DC-DC变换模块V110C3V3T50BL,电容1C1、1C2串接在 PDL02-05S05+V1端,电气隔离部分中输出电压的负极通过与电感3L另一端、电解电容3E1 负极接于DC-DC变换模块PDL02-05S05-V1端,+VO端与3C5的一端、3E2的正极连接于+5V 直流电源输出端的正极,-VO端与3C5的另一端、3E2的负极的另一端相连于+5V直流电源 输出端的负极。所述直流电压转换部分数量为一至四个。通过上述技术方案的采用,直接由机车使用的110伏直流电源转变为所需要的 +3. 3V直流电源及+5V直流电源,同时提供带电气隔离的+5V电压输出,满足机车网络控制 系统电子装置所用电源的需要。


图1为机车网络控制系统电子装置用电源插件结构图;图2为变压整流滤波模块电路图;图3为+3. 3V直流电源模块电路图;图4为+5V直流电源模块电路图;图5为+5V电气隔离单元;图6为+5V直流电压转换单元电路图。
具体实施例方式现结合附图对本发明作进一步说明如图1所示,一种机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在于包括变压 整流滤波模块2,用于将电子装置外部由机车提供的DCllOV电源进行变压整流滤波,用于 提供给各种直流电源转换模块作为输入电压;+3. 3V直流电源模块3,用于将变压整流滤波 模块2提供的直流电压变换为+3. 3V直流电压;+5V直流电源模块4,用于将变压整流滤波
5模块2提供的直流电压变换为+5V直流电压;+5V带电气隔离单元6及与其配合的+5V直 流电压转换单元7,用于将+5V直流电源模块4提供的直流电压稳定在+5V直流电压,并实 现电气隔离,保证特殊供电装置的供电要求。如图2所示变压整流滤波模块2,将电子装置外部由机车提供的DClIOV的正极经 电感IF与二极管Dl负极、稳压二极管Tl的负极、稳压二极管D2的负极、电解电容IEl的 正极、DC-DC变换模块V110C3V3T50BL的+Vl端相连;负极与二极管Dl正极、稳压二极管Tl 的正极、稳压二极管D2的正极、电解电容IEl的负极、DC-DC变换模块V110C3V3T50BL的-Vl
端相连。如图3所示+3. 3V直流电源模块3采用DC-DC变换模块V110C3V3T50BL,电容ICl、 1C2串接在V110C3V3T50BL的+Vl与-Vl端之间,ICl的一端接于+Vl端、1C2 —端接于-Vl 端,同时在+Vl与-Vl端之间还接有电感IL ;在+VO与-VO端之间串接有电容1C3、1C4, V110C3V3T50BL的!7G端与电容1C1、1C2的连接端和电容1C3、1C4的连接端相连接,+VO端 与1C3的一端、1E2的正极、1C5的一端、1C6的一端相连于+3. 3V直流电源模块3输出端的 正极,-VO端与1C4的一端、1E2的负极、1C5的另一端、1C6的另一端相连于+3. 3V直流电源 模块3输出端的负极。如图4所示+5V直流电源模块4,采用DC-DC变换模块V110C5T75BL,电容2C1、 2C2串接在V110C5T75BL的+Vl与-Vl端之间,2C1的一端接于+Vl端、2C2 —端接于-Vl 端,同时在+Vl与-Vl端之间还接有电感2L ;在+VO与-VO端之间串接有电容2C3、2C4, Vl 10C3V3T50BL的TO端与电容2C1、2C2的连接端和电容2C3、2C4的连接端相连接,+VO端与 2C3的一端、2E2的正极、2C5的一端、2C6的一端相连于+3. 3V直流电源输出端的正极,-VO 端与1C4的一端、2E2的负极、2C5的另一端、2C6的另一端相连于+3. 3V直流电源输出端的 负极。+5V带电气隔离的电压模块包括电气隔离单元6及直流电压单元7两部分。如图5所示电气隔离单元6中,变压整流滤波模块2输出端正极通过1R7R接于稳 压二极管1Z2的负极,1Z2的正极接光藉合器102的1端,藉合器的2端接于变压整流滤波 模块2输出端负极,当变压整流滤波模块2正常输出时,光藉合器102接通,光藉合器102 的4端通过电阻R9、Rll接于三极管e3集电极,光藉合器102的3端接于三极管e3基极, 在三极管e3的基极与发射极之间连接电阻R10,连接于三极管e3集电极的测试点INNOK应 为低电平;+3. 3V直流电源模块3的办输出端正极通过电阻1R8的连接于光藉合器104的1 端,+3. 3V直流电源模块3的输出端负极连接于光藉合器104的2端;的办输出端正极通过 电阻2R8的连接于光藉合器204的1端,+5V直流电源模块3的输出端负极连接于光藉合器 204的2端;光藉合器104的2端与光藉合器204的2端相连后,与电阻R16并联于三极管 e5的基极与发射极之间,电阻R15、R17—端与电阻R9、R11连接点相连,另一端分别连接于 三极管e5的基极和集电极,+3. 3V直流电源模块3及+5V直流电源模块4正常输出直流电 压时,光藉合器104、204导通,三极管e5正常工作,在集电极的测量点OUTOK形成高电平。如图6所示+5V直流电压转换单元7中,电气隔离部分6中输出电压的正极通过 与电感3L —端、电解电容3E1正极接于DC-DC变换模块Vl 10C3V3T50BL,电容ICl、1C2串接 在PDL02-05S05+V1端,电气隔离部分6中输出电压的负极通过与电感3L另一端、电解电容 3E1负极接于DC-DC变换模块PDL02-05S05-V1端,+VO端与3C5的一端、3E2的正极连接于+5V直流电源输出端的正极,-VO端与3C5的另一端、3E2的负极的另一端相连于+5V直流 电源输出端的负极。所述直流电压转换部分7数量为一至四个。 虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域内的普通技术人员应当理 解,这仅是举例说明,可以对这个实施方法做出多种变更或修改,而不背离本发明的原理和 实质。
权利要求
1.一种机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在于包括变压整流滤波模块O),用于将电子装置外部由机车提供的DCllOV电源进行变压整流 滤波,用于提供给各种直流电源转换模块作为输入电压;+3. 3V直流电源模块(3),用于将变压整流滤波模块( 提供的直流电压变换为+3. 3V 直流电压;+5V直流电源模块G),用于将变压整流滤波模块( 提供的直流电压变换为+5V直流 电压;电气隔离单元(6)及与其配合的+5V直流电压转换单元(7),用于将+5V直流电源模 块(4)提供的直流电压稳定在+5V直流电压,并实现电气隔离,保证特殊供电装置的供电要 求。
2.根据权利要求1所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在于在所 述变压整流滤波模块O),将电子装置外部由机车提供的DCl IOV的正极经电感IF与二极管 Dl负极、稳压二极管Tl的负极、稳压二极管D2的负极、电解电容IEl的正极、DC-DC变换模 块V110C3V3T50BL的+Vl端相连;负极与二极管Dl正极、稳压二极管Tl的正极、稳压二极 管D2的正极、电解电容IEl的负极、DC-DC变换模块V110C3V3T50BL的-Vl端相连。
3.根据权利要求1或2所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在于 所述+3. 3V直流电源模块C3)采用DC-DC变换模块V110C3V3T50BL,电容1C1、1C2串接在 V110C3V3T50BL的+Vl与-Vl端之间,ICl的一端接于+Vl端、1C2 —端接于-Vl端,同时在 +Vl与-Vl端之间还接有电感IL ;在+VO与-VO端之间串接有电容1C3、1C4,V110C3V3T50BL 的re端与电容1C1、1C2的连接端和电容1C3、1C4的连接端相连接,+VO端与1C3的一端、 1E2的正极、1C5的一端、1C6的一端相连于+3. 3V直流电源模块(3)输出端的正极,-VO端 与1C4的一端、1E2的负极、1C5的另一端、1C6的另一端相连于+3. 3V直流电源模块(3)输 出端的负极。
4.根据权利要求1或2所述的所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征 在于所述+5V直流电源模块,采用DC-DC变换模块V110C5T75BL,电容2C1、2C2串接在 V110C5T75BL的+Vl与-Vl端之间,2C1的一端接于+Vl端、2C2 —端接于-Vl端,同时在+Vl 与-Vl端之间还接有电感2L ;在+VO与-VO端之间串接有电容2C3、2C4,V110C3V3T50BL的 TO端与电容2C1、2C2的连接端和电容2C3、2C4的连接端相连接,+VO端与2C3的一端、2E2 的正极、2C5的一端、2C6的一端相连于+5V直流电源模块(4)输出端的正极,-VO端与1C4 的一端、2E2的负极、2C5的另一端、2C6的另一端相连于+5V直流电源模块(4)输出端的负 极。
5.根据权利要求4所述的所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在 于所述电气隔离单元(6)中,变压整流滤波模块(2)输出端正极通过1R7R接于稳压二极 管1Z2的负极,1Z2的正极接光藉合器102的1端,藉合器的2端接于变压整流滤波模块(2) 输出端负极,当变压整流滤波模块( 正常输出时,光藉合器102接通;光藉合器102的4 端通过电阻R9、Rll接于三极管e3集电极,光藉合器102的3端接于三极管e3基极,在三 极管e3的基极与发射极之间连接电阻R10,此时连接于三极管e3集电极的测试点INNOK应 为低电平;+3. 3V直流电源模块C3)的输出端正极通过电阻1R8的连接于光藉合器104的1 端,+3. 3V直流电源模块(3)的输出端负极连接于光藉合器104的2端;+5V直流电源模块(3)的输出端正极通过电阻2R8的连接于光藉合器204的1端,+5V直流电源模块( 的输 出端负极连接于光藉合器204的2端;光藉合器104的3端与光藉合器204的4端相连,光 藉合器104的4端与光藉合器204的3端与电阻R16并联于三极管e5的基极与发射极之 间,电阻R15、R17 一端与电阻R9、Rll连接点相连,另一端分别连接于三极管e5的基极和 集电极,+3. 3V直流电源模块C3)及+5V直流电源模块(4)正常输出直流电压时,光藉合器 104、204导通,三极管e5正常工作,在集电极的测量点OUTOK形成高电平。
6.根据权利要求5所述的所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在 于所述+5V直流电压转换单元(7)中,电气隔离单元(6)中输出电压的正极连接于+5V直 流电源模块中块的+VO端,并通过与电感3L—端、电解电容3E1正极接于DC-DC变换 模块PDL02-05S05+V1端,电气隔离单元(6)中输出电压的负极通过与电感3L另一端、电解 电容3E1负极连接于+5V直流电源模块中V110C5T75BL模块的-VO端,并接于DC-DC 变换模块PDL02-05S05的-Vl端;DC-DC变换模块PDL02-05S05的+VO端与3C5的一端、3E2 的正极连接于+5V带电气隔离的电源模块(5)输出端的正极,-VO端与3C5的另一端、3E2 的负极的另一端相连于+5V带电气隔离的电源模块(5)输出端的负极。
7.根据权利要求6所述的所述的机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在 于所述+5V直流电压转换单元(7)数量为一至四个。
全文摘要
一种机车网络控制系统电子装置用电源插件,其特征在于包括变压整流滤波模块,+3.3V直流电源模块,+5V直流电源模块,以及+5V带电气隔离的电压模块,用于将变压整流滤波模块提供的直流电压变换为+5直流电压,并实现电气隔离,保证特殊供电装置的供电要求。通过上述技术方案的采用,直接由机车使用的110伏直流电源转变为所需要的+3.3V直流电源及+5V直流电源,同时提供带电气隔离的+5V电压输出,满足机车网络控制系统电子装置所用电源的需要。
文档编号H02M3/00GK102075082SQ201010599768
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者田长安, 闫春辉, 鞠松平 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司

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