[实用新型]新型电机车直流变换器

说明书

本实用新型涉及一种架线电机车直流变换器的改进，这种改进了的装置特别适用于做架线电机车的照明灯与电喇叭工作电源。

目前，架线电机车的直流变换器，是通过可控硅直流断续器把输入的直流电转换为电压较低的直流电，向电机车的照明灯及电喇叭供电（见《煤矿电工手册》，第四分册，煤炭工业出版社，11－9－27）。这种电源装置存在电源变换效率低，噪声大，可靠性差，体积大，造价高等缺点。

虽然专利号为91228959、7的“高效节能式电机车变压器”的专利基本上克服了上述缺点，但是由于目前受功率晶体管额定电压的限制，它只能用于250伏以下电网，对于500伏电网不能满足要求，同时还由于没有采用辅助电源启动电路，使电源变换效率还不够理想。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，采用晶体管半桥它励功率变换电路，使之能适用于500伏以下电网。采用了性能稳定的集成脉宽调制器进行脉宽调制，又采用了辅助电源启动电路，使电源变换效率有所提高，达到90％。同时还设有电压、电流负反馈电路，过电压、过电流保护电路，从而提供了一种功能齐全，保护完善的新型电机车直流变换器。

本实用新型的目的是这样实现的：由过电流保护电路，过电压抑制电路，辅助电源启动电路（以下简称启动电路），稳压电路，控制电路，驱动电路，半桥它励功率变换电路（以下简称功率变换电路），整流滤波电路，电流负反馈电路，电压负反馈及负载电路电连接。当本实用新型出现过流故障，过电流保护电路切断电源。出现过电压故障由过电压抑制电路进行抑制，必免损坏本实用新型电子元器件。本实用新型输出电压、电流，由电压、电流负反馈电路进行调节，使其输出电压稳定。

由于采用上述方案，使其具有电源变换效率高，无噪声，性能稳定，工作可靠，特别是无噪声，电源变换效率高，改善了工人的工作环境及有节约电能的经济效益。

为了便于理解本实用新型的结构原理及实施该实用新型的最佳方式，下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型外壳结构图

图2为本实用新型系统方框图

图3为本实用新型电气原理图

图1为本实用新型的外壳结构图。如图所示：1.外壳，2.铭牌，3.前灯开关，4.喇叭按纽，5.后灯开关，6.电源插头，7.熔断器，8.负载插头，9.电子元件板，10.变压器。

图2为系统方框图。如图所示：系统有过电流保护电路，过电压抑制电路，启动电路，稳压电路，控制电路，驱动电路，功率变换电路，整流滤波电路，电流负反馈电路，电压负反馈及负载电路，上述电路之间顺序电连接。

图3为电气原理图，各部分工作原理如下：

过电流保护电路：电源的短路保护，熔断器RD起过电流保护作用。

过电压抑制电路：抑制吸收电网过电压。由受电器L，熔断器RD，电感L₁，限流电阻R₁，压敏电阻R₂，二极管D₁，吸收电容C₁电连接。当电网由于机车电机反电势造成过电压时，压敏电阻R₂放电，电容C₁经电感L₁，电阻R₁充电，在电感L₁及电阻R₁上流过很大电流，从而产生很大压降，使本实用新型内部电路免遭过电压，当本实用新型外部电源过电压比较严重时，熔断器RD熔断，断开电源。电感L₁起增大动态阻抗的作用，二极管D₁起电源反接保护的作用。

启动电路：启动瞬间由电源向控制电路和驱动电路供电，当本实用新型输出直流电压后，启动电路退出，输出直流电向控制电路和驱动电路自供电。启动电路由电阻R₃、R₄、R₂₉，三极管BG₁，稳压二极管WY₁，二极管D₂、D₁₆电连接。控制电路及驱动电路自供电，免去了电阻R₃上的电能损耗。

稳压电路：向控制电路、驱动电路提供稳定的工作电压，由电容C₂、C₃，集成稳压器U₁电连接。