故障導向安全電源逆變器的製作方法

2023-04-28 09:19:56

專利名稱：故障導向安全電源逆變器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鐵路安全控制的裝置，具體的是用於給智能i/o安全接口電路供電 的一個故障導向安全電源。
背景技術：
隨著鐵路及有軌交通的迅速發展，以及自動化程度的提高，對安全控制的要求也越 來越高。其中最重要的就是被控設備如果出現誤動現象，如何可靠地迅速切斷電源防止 誤動。目前國內外採用的辦法都是利用一個繼電器來控制電源的通斷。這樣的做法如果 出現電源混電或者繼電器粘連，就無法切斷電源防止誤動。因此，需要對該項技術進行 改進。

實用新型內容
本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提出一種故障導向安全電源逆變器。 該電源能夠有效地防止電源混電或者繼電器粘連等故障造成設備誤動，控制靈活精確， 提供一種可靠的電源。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的故障導向安全電源逆變器，設有 鑑相泵電源和調幅寬振蕩器及功率輸出電路，其特徵在於所述鑑相泵電源由電阻、光 電耦合器、電解電容、二極體和三端穩壓集成塊組成，電阻分別串聯在光電耦合器的輸 入端，光電耦合器中間端與電解電容、二極體串聯連接到三端穩壓集成塊的輸入端，二 極管的正向端通過二極體與電解電容並聯；所述調幅寬振蕩器由一個電壓型PWM振蕩器、 信號耦合變壓器以及由電阻、光電耦合器、穩壓管依次串聯的電壓反饋網絡組成，電壓 型PWM振蕩器的電壓反饋端與光電耦合器的電壓輸出端信號連接，由電阻、光電耦合器、 穩壓管依次串聯的電壓反饋網絡的兩端與電解電容的兩端並聯；所述功率輸出電路由光 效應三極體、電感器、二極體、電解電容組成；光效應三極體、電感器、電解電容、二 極管依次串聯連接，二極體的正向端與光效應三極體、電感器的中間連接端連接，光效 應三極體輸入端與二極體的反向端連接，光效應三極體通過信號耦合變壓器與電壓型PWM 振蕩器信號連接。
下面對本電路進行故障分析
(1) 當IC1無控制輸入時(即斷開時)，Cl不能充電，IC4得不到工作電源不能工作。
(2) 當IC1為常導通時，Cl不能放電，IC4無電源不能工作。
(3) 當IC1為常導通、IC2也導通時，IC1和IC2將24VGND和-24V短路，使得保險管 Fl燒斷，電源無法工作。
(4) 當IC2無控制輸入時(即斷開時)，C1無放電迴路IC4得不到工作電源。
(5) 當C1開路時，無法充放電。
(6) 當Cl短路時，IC1充電電路通過VD1將24VGND和-24V短路Fl燒斷。
(7) VD2開路時，無放電迴路。
(8) VD2短路時，經IC1、 Cl的充電電荷全直接流入C2,C2上無法積累起電荷，所以得 不到穩定直流電壓。
綜上所述由於IC4的供電電源連接到-24V和-39V之間，當鑑相泵電源不提供-39V 工作電源時，24VGND、 +24V、 -24V的任何混電都無法讓IC4得到所需的工作電源，所以 本實用新型只需控制IC1和CI2的工作信號就可以可靠的控制電源的輸出。
本實用新型的特點是1、 IC1和IC2分別控制，且相位差為180度；2、 Fl作為失 控時的熔斷保護；3、 IC4取-24V和-36V之間的壓差作為工作電源；4、外部供電採用負 電源供電，輸出為正電源。具有結構完善，控制靈活精確，安全可靠性特別強的優點。

圖l是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明實施例故障導向安全電源 逆變器，設有鑑相泵電源和調幅寬振蕩器及功率輸出電路，所述鑑相泵電源由電阻R1、 R2、光電耦合器IC1、 IC2、保險絲F1、電解電容C1、 C2、 二極體VD1、 VD2和三端穩壓 集成塊IC3組成，電阻R1、 R2分別串聯在光電耦合器IC1、 IC2的輸入端，光電耦合器 IC1、 IC2中間端與電解電容C1、 二極體VD2串聯連接到三端穩壓集成塊IC3的輸入端， 二極體VD1的正向端通過二極體VD2與電解電容C2並聯；所述調幅寬振蕩器由一個電壓 型PWM振蕩器IC4、信號耦合變壓器T1以及由電阻R3、光電耦合器IC5、穩壓管Wl依次 串聯的電壓反饋網絡組成，電壓型PWM振蕩器IC4的電壓反饋端與光電耦合器IC5的電 壓輸出端信號連接，由電阻R3、光電耦合器IC5、穩壓管W1依次串聯的電壓反饋網絡的 兩端與電解電容C3的兩端並聯；所述功率輸出電路由光效應三極體Q1、電感器L1、 二 極管VD3、電解電容C3組成；光效應三極體Q1、電感器L1、電解電容C3、 二極體VD3 依次串聯連接，二極體VD3的正向端與光效應三極體Q1、電感器L1的中間連接端連接， 光效應三極體Ql輸入端與二極體VD1的反向端連接，光效應三極體Ql通過信號耦合變 壓器Tl與電壓型PWM振蕩器IC4信號連接。
本實施例所用元件IC1、 IC2選用ra0T0-M0S光耦繼電器或是光耦直流固態繼電器； Rl、 R2、 R3選用普通電阻；IC5可選用線性光耦；IC4選用電壓型PWM脈寬調製器，工作
頻率40-100KHz; IC3選用7915; Fl選用350mA熔絲保險；Ql選用VMOS耐壓200V以上； Wl選用20V穩壓管。
本實施例經試用，效果特別好，過去每年發生數次故障，本實施例試用一年內無一 次故障發生。
權利要求1、一種故障導向安全電源逆變器，設有鑑相泵電源和調幅寬振蕩器及功率輸出電路，其特徵在於所述鑑相泵電源由電阻(R1、R2)、光電耦合器(IC1、IC2)、保險絲(F1)、電解電容(C1、C2)、二極體(VD1、VD2)和三端穩壓集成塊(IC3)組成，電阻(R1、R2)分別串聯在光電耦合器(IC1、IC2)的輸入端，光電耦合器(IC1、IC2)中間端與電解電容(C1、)、二極體(VD2)串聯連接到三端穩壓集成塊(IC3)的輸入端，二極體(VD1)的正向端通過二極體(VD2)與電解電容(C2)並聯；所述調幅寬振蕩器由一個電壓型PWM振蕩器(IC4)、信號耦合變壓器(T1)以及由電阻(R3)、光電耦合器(IC5)、穩壓管(W1)依次串聯的電壓反饋網絡組成，電壓型PWM振蕩器(IC4)的電壓反饋端與光電耦合器(IC5)的電壓輸出端信號連接，由電阻(R3)、光電耦合器(IC5)、穩壓管(W1)依次串聯的電壓反饋網絡的兩端與電解電容(C3)的兩端並聯；所述功率輸出電路由光效應三極體(Q1)、電感器(L1)、二極體(VD3)、電解電容(C3)組成；光效應三極體(Q1)、電感器(L1)、電解電容(C3)、二極體(VD3)依次串聯連接，二極體(VD3)的正向端與光效應三極體(Q1)、電感器(L1)的中間連接端連接，光效應三極體(Q1)輸入端與二極體(VD1)的反向端連接，光效應三極體(Q1)通過信號耦合變壓器(T1)與電壓型PWM振蕩器(IC4)信號連接。
專利摘要本實用新型涉及一種故障導向安全電源逆變器，設有鑑相泵電源和調幅寬振蕩器及功率輸出電路，所述鑑相泵電源由電阻、光電耦合器、保險絲、電解電容、二極體和三端穩壓集成塊組成，電阻分別串聯在光電耦合器的輸入端，光電耦合器中間端與電解電容、二極體串聯連接到三端穩壓集成塊的輸入端，二極體的正向端通過二極體與電解電容並聯；所述調幅寬振蕩器由一個電壓型PWM振蕩器、信號耦合變壓器以及由電阻、光電耦合器、穩壓管依次串聯的電壓反饋網絡組成，電壓型PWM振蕩器的電壓反饋端與光電耦合器的電壓輸出端信號連接；所述功率輸出電路由光效應三極體、電感器、二極體、電解電容組成。本實用新型用於給智能I/O安全接口電路提供一個故障導向安全的電源。結構完善，控制靈活精確，安全可靠性強。
文檔編號H02M7/537GK201188585SQ200820111289
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月28日 優先權日2008年4月28日
發明者王國潤 申請人:王國潤