[实用新型]用于电力机车变流柜内的集成低压信号转接器

说明书

本实用新型涉及用于电力机车变流柜内的信号传输部件，具体为用于电力机车变流柜内的集成低压信号转接器。解决变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间采用电缆连接存在的屏蔽性能和电路可靠性差、成本高、结构臃肿，占据空间大等问题。该转接器包括一个信号转接电路板，信号转接电路板的输入线端与牵引控制单元控制牵引功率模块所需引线相对应，输入线端经信号转接电路板转接成为六组分别控制六个功率器件的集成线束，作为信号转接电路板的输出线端。本实用新型简化了电路布局，节省空间和成本。提高了整个低压信号电路的抗干扰能力。本实用新型用于变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间传输低压电源和控制等信号。

技术领域

本实用新型涉及用于电力机车变流柜内的信号传输部件，具体为用于电力机车变流柜内的集成低压信号转接器。

背景技术

目前，在大功率交流传动电力机车或高速动车组变流系统中，变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块（由集成于散热器上的六个功率器件即IGBT构成）之间采用电缆连接，实现简单的一对一信号传输；这种连接存在如下缺陷：

1）低压屏蔽性能和电路可靠性差

采用单一电缆连接单根导线抗干扰性比较差，从而影响整个电路的可靠性。且在有限空间内功率模块与变流柜配装时需考虑电气间隙、爬电距离、电磁干扰等问题，极大的增加变流柜结构设计的复杂性，也为功率模块的维修维护带来不便。

2）成本高、结构臃肿，占据空间大

使用大量的电缆连接，将使整个电路成本高、结构臃肿，占用较大的空间，产品质量下降。使用简单的一对一连接，产品抗电磁干扰能力小，且产品体积尺寸较大。

3）由于牵引控制单元TCU和功率模块之间的接口紧固需要人工操作，增加维修维护时间。

发明内容

本实用新型解决变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间采用电缆连接存在的上述缺陷和问题，提供一种用于电力机车变流柜内的集成低压信号转接器，该转接器用于变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间传输低压电源和控制等信号。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：用于变流柜内的集成低压信号转接器，包括一个信号转接电路板，信号转接电路板的输入线端与牵引控制单元控制牵引功率模块所需引线相对应，输入线端经信号转接电路板转接成为六组分别控制六个功率器件的集成线束，作为信号转接电路板的输出线端。该转接器连接于变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间，牵引功率模块包括六个功率器件（即IGBT）。

本实用新型通过信号转接电路板来分配信号，实现了一对多，并将复杂电路连线化为集成的低压线束，通过这种结构减少了电缆的数量，简化了电路布局，使布局简洁，节省空间和成本。集成线束采用焊接及双绞线的结构，提高了整个低压信号电路的抗干扰能力，降低了信号传输的故障率，解决了电缆屏蔽性能差，电路可靠性差的问题，提高了功率模块运行的可靠性。本实用新型也降低了牵引控制单元TCU与功率模块低压线接线难度。本实用新型用于变流柜内牵引控制单元TCU与牵引功率模块之间传输低压电源和控制等信号。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1－带有防插错功能的圆形航空插头，2－屏蔽壳体， 3－集成线束，4－连接器，5－功率器件的控制电路信号电路板。

具体实施方式

用于变流柜内的集成低压信号转接器，包括一个信号转接电路板，信号转接电路板的输入线端与牵引控制单元控制牵引功率模块所需引线相对应，输入线端经信号转接电路板转接成为六组分别控制六个功率器件的集成线束3，作为信号转接电路板的输出线端。集成线束3采用焊接及双绞线的结构。输入线端连接有带有防插错功能的圆形航空插头1，以方便输入线端与牵引控制单元的连接；集成线束3的自由端连接有连接器4，以方便与功率器件的控制电路信号电路板5的连接。转接器还包括一个屏蔽壳体2，信号转接电路板位于屏蔽壳体2内，带有防插错功能的圆形航空插头1固定于屏蔽壳体2上，集成线束3引出屏蔽壳体2，等所有的线束可靠连接完毕，最后在屏蔽壳体2内进行灌胶密封。集成线束3的屏蔽层与屏蔽壳体2相连，以加大信号传输的抗干扰能力。信号转接电路板还带有牵引功率模块散热器的温度信号输入、输出线端，以实现散热器温度信号的传输。防插错功能的圆形航空插头1为37芯。连接器4采用带锁扣的方形连接器，以实现与控制板相对接。集成线束3包括15V和24V的电源信号、开关控制信号、状态反馈信号、功率模块的一些温度状态信号以及屏蔽信号。