[实用新型]一种新型控制电源

摘要

一种新型控制电源，它包括主电路、控制电路和辅助电源电路，控制电路包括功率因素控制电路，欠过压保护电路、系统过热保护电路和过流保护电路；辅助电源电路由模块电源组成，为所述控制电路提供+5伏、+15伏和+24伏直流供电电源；它以IGBT等为核心部件，采用先进的开关电源技术，通过采用功率因数校正、电磁兼容技术、模块化设计，使输出电压精度高，稳定性高，保证了机车控制电源的高可靠性，提高机车控制电源的效率和电磁兼容性能，适应铁路各型机车发展的需要。

主权项

1、一种新型控制电源，它包括主电路(1)、控制电路(2)和辅助电源电路(3)，其特征在于：所述主电路(1)包括：一个与外部输入单相交流电相连的输入滤波器EMI1；由接触器KM2和电阻器串联构成并与该输入滤波器EMI1相连的软启动电路；一个与所述输入滤波器EMI1的一个输出端及软启动电路相连的整流桥B1；一个与所述整流桥B1的负输出端相连的电流检测电阻器R2，该电流检测电阻器R2的另一端成为第一输出电压信号端口PORT4；一个与所述整流桥B1的正输出端相连的由电感器L1、电容C2和IGBT器件U1构成的升压电路，该电感器L1的另一端成为第二输出电压信号端口PORT12；一个由电阻器R3、可调电位器W1和电阻器R4串联构成并连接在第一输出电压信号端口PORT4与第二输出电压信号端口PORT12之间的第一电压取样支路；一个由电阻器R5、可调电位器W2和电阻器R6构成并连接在第一输出电压信号端口PORT4与第二输出电压信号端口PORT12之间的第二电压取样支路；一个由IGBT器件U3和U4构成并串联在第一输出电压信号端口PORT4与第二输电压信号端口PORT12之间的半桥逆变电路；该半桥逆变电路的中间连接端及串联在第一输出电压信号端口PORT4与第二输出电压信号端口PORT12之间的电阻器R7、R8的中间连接端分别与变压器T1的一个原边相连，该变压器T1的副边与第二整流桥B2相连，第二整流桥B2的输出端与一个由电感器L2、电容器C3和电解电容器E3构成的滤波电路相连，该滤波电路的正输出端通过电流互感器与防反接二极管U5的正极相连；该U5的负极与一个输出滤波器EMI3相连，该输出滤波器EMI3的输出端输出一个稳定的110伏直流电源；所述辅助电源电路(3)由模块电源组成，通过输入滤波器EMI2与110伏蓄电池相连，该辅助电源电路(3)为所述控制电路(2)提供+5伏、+15伏和+24伏直流供电电源；所述控制电路(2)包括功率因素控制电路(4)，欠过压保护电路(5)、系统过热保护电路(6)和过流保护电路(7)；其中所述功率因素控制电路(4)包括型号为控制器U30及其外围电阻器、电容器，所述整流桥B1的正输出端通过电阻器R208与其交流电流输入端第6脚相连，整流桥B1的负输出端通过电阻器R211与控制器U30的乘法器输出端第5脚相连，还通过电阻器R212与控制器U30的峰值电流限制端第2脚相连；所述主电路(1)的第一输出电压信号端口PORT4通过电阻器R214与其电流放大输出端第3脚相连；所述主电路(1)的第一电压取样支路的W1的动端与该控制器U30的7.5伏电压基准输出端第9脚相连；该控制器U30的栅极驱动端第16脚通过由三极管M1、M2构成的驱动放大电路、电阻器R232与所述主电路1的IGBT器件U1的栅极相连；所述欠过压保护电路(5)由比较器U31及其外围电路构成，所述主电路(1)的第二电压取样支路的W2的动端与电源地之间连接有由电阻器R224、R221构成的第一串联分压电路和由电阻器R225、R223构成的第二串联分压电路，且二个串联分压电路的中间点电压信号送入比较器U31的两个输入端，比较器U31的欠压或过压输出端分别通过电阻器与三极管Q11的基极相连，该三极管Q11的集电极与所述功率因素控制电路(4)中控制器U30的使能控制端第10脚相连，在欠压或过压时关断控制器U30的第16脚输出；所述系统过热保护电路(6)包括一个安装在散热器上的温度传感器U21、控制芯片U12、三个运算放大器U10B、U20A、U20B、逻辑控制芯片U7和达林顿管U9及其它们的外围电路构成，其中：所述温度传感器U21的电压信号输出端分别与三个设定参考值不同的运算放大器的一个输入端相连，其中运算放大器U10B的输出端与控制芯片U12的比较端第9脚相连；所述控制芯片U12的第11脚和第12脚分别与所述主电路(1)的IGBT器件U3、U4的控制极相连；所述运算放大器U20A的过热显示输出端与逻辑控制芯片U7的过热显示输入端相连，该逻辑控制芯片U7通过达林顿管U9与过热显示二极管L3相连；所述运算放大器U20B的过热关机输出端与控制芯片U12的关机信号输入端第10脚相连；所述过流保护电路(7)由驱动器U16、定时器U15、计数器U14A和计数器U14B及其外围电路构成，所述主电路(1)的IGBT器件U3、U4的三个管脚分别与该驱动器U16的对应输入/输出端口相连，且驱动器U16的第3脚、第10脚通过电阻器R94与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极与+5V电源相连，发射极通过电阻器R93与电源地相连；发射极还分别与所述电源触发控制电路6中的逻辑控制芯片U7的第三脚和计数器U14A的复位端相连；所述定时器U15的计数脉冲输出端与计数器U14A的时钟输入端相连，计数器U14A的第6脚与计数器U14B的使能端相连，并通过电阻器R97与三极管Q3的基极相连，该三极管Q3的集电极与U16的复位端相连；所述计数器U14B的第13脚信号输出端与系统过热保护电路(6)中的逻辑控制芯片U7的第4脚相连。