机车交流稳压电源论文和设计-王翀

全文摘要

本实用新型涉及一种机车交流稳压电源，第一滤波单元信号输出端接第一整流单元，第一滤波单元用于对输入的交流信号滤波，其特征在于：第一整流单元信号输出端接功率因数校正单元，功率因数校正单元信号输出端接直流隔离升压单元，直流隔离升压单元信号输出端接逆变单元，逆变单元信号输出端接第二滤波单元，所述第二滤波单元的信号输出端用于输出稳压交流信号；功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元的控制端均与控制单元连接。本实用新型能够有效滤除噪声，输出稳定的电压信号。

主设计要求

1.一种机车交流稳压电源，第一滤波单元信号输出端接第一整流单元，第一滤波单元用于对输入的交流信号滤波，其特征在于：第一整流单元信号输出端接功率因数校正单元，功率因数校正单元信号输出端接直流隔离升压单元，直流隔离升压单元信号输出端接逆变单元，逆变单元信号输出端接第二滤波单元，所述第二滤波单元的信号输出端用于输出稳压交流信号；功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元的控制端均与控制单元连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的机车交流稳压电源，其特征在于：所述功率因数校正单元包括第一电感、滤波储能电容、第一开关管，第一电感信号输出端接第一开关管、滤波储能电容，第一开关管的控制端接控制单元。

3.根据权利要求2所述的机车交流稳压电源，其特征在于：所述直流隔离升压单元包括第一全桥逆变电路、变压器、第一全桥整流电路，第一全桥逆变电路信号输出端接变压器原边，变压器副边接全桥整流电路，第一全桥逆变电路由4个第二开关管组成，第二开关管的控制端接控制单元。

4.根据权利要求3所述的机车交流稳压电源，其特征在于：所述逆变单元由第二全桥逆变电路和第二电感组成，第二全桥逆变电路信号输出端接第二电感，第二全桥逆变电路由4个第三开关管组成，第三开关管的控制端接控制单元。

5.根据权利要求4所述的机车交流稳压电源，其特征在于：所述第二滤波单元的信号输出端设有电流传感器、电压传感器，电流传感器、电压传感器用于监测输出稳压交流信号的电流、电压，电压传感器、电流传感器信号输出端接控制单元。

6.根据权利要求5所述的机车交流稳压电源，其特征在于：设有温度传感器，温度传感器用于监测机车交流稳压电源温度，温度传感器信号输出端接控制单元。

7.根据权利要求1至6任何一项所述的机车交流稳压电源，其特征在于：功率因数校正单元、直流隔离升压单元的设计功率余量为额定功率的2倍。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机车交流稳压电源。

背景技术

机车交流稳压电源主要安装运用于机车上，负载运行时经常会有较大的瞬态冲击电流，现有机车交流稳压电源在一定程度上存在输出电压信号稳定性较差、噪声大的问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种机车交流稳压电源，能够有效滤除噪声，输出稳定的电压信号。

实现本实用新型发明目的的技术方案：

一种机车交流稳压电源，第一滤波单元信号输出端接第一整流单元，第一滤波单元用于对输入的交流信号滤波，其特征在于：第一整流单元信号输出端接功率因数校正单元，功率因数校正单元信号输出端接直流隔离升压单元，直流隔离升压单元信号输出端接逆变单元，逆变单元信号输出端接第二滤波单元，所述第二滤波单元的信号输出端用于输出稳压交流信号；功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元的控制端均与控制单元连接。

进一步地，所述功率因数校正单元包括第一电感、滤波储能电容、第一开关管，第一电感信号输出端接第一开关管、滤波储能电容，第一开关管的控制端接控制单元。

进一步地，所述直流隔离升压单元包括第一全桥逆变电路、变压器、第一全桥整流电路，第一全桥逆变电路信号输出端接变压器原边，变压器副边接第一全桥整流电路，第一全桥逆变电路由4个第二开关管组成，第二开关管的控制端接控制单元。

进一步地，所述逆变单元由第二全桥逆变电路和第二电感组成，第二全桥逆变电路信号输出端接第二电感，第二全桥逆变电路由4个第三开关管组成，第三开关管的控制端接控制单元。

进一步地，所述第二滤波单元的信号输出端设有电流传感器、电压传感器，电流传感器、电压传感器用于监测输出稳压交流信号的电流、电压，电压传感器、电流传感器信号输出端接控制单元。

进一步地，设有温度传感器，温度传感器用于监测机车交流稳压电源温度，温度传感器信号输出端接控制单元。

进一步地，功率因数校正单元、直流隔离升压单元的设计功率余量为额定功率的2倍。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型第一滤波单元信号输出端接第一整流单元，第一整流单元信号输出端接功率因数校正单元，功率因数校正单元信号输出端接直流隔离升压单元，直流隔离升压单元信号输出端接逆变单元，逆变单元信号输出端接第二滤波单元，所述第二滤波单元的信号输出端用于输出稳压交流信号；功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元的控制端均与控制单元连接。本实用新型通过控制单元对功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元进行有效控制，并经两次滤波，保证输出稳定的电压信号，并有效降低噪声，即输出稳频稳压、滤除杂讯、失真度低的纯净正弦波信号。而且，本实用新型通过直流隔离有效保证了工作的安全可靠性。本实用新型可广泛应用于机车上空调、电脑、充电器等设备的交流供电，轻轨列车辅助供电，轮船、渔船、游艇、舰艇、各种车辆交流供电及特种车辆的交流供电，提供可持续的稳定供电。

本实用新型功率因数校正单元包括第一电感、滤波储能电容、第一开关管，第一电感信号输出端接第一开关管、滤波储能电容，第一开关管的控制端接控制单元；直流隔离升压单元包括第一全桥逆变电路、变压器、第一全桥整流电路，第一全桥逆变电路信号输出端接变压器原边，变压器副边接全桥整流电路，第一全桥逆变电路由4个第二开关管组成，第二开关管的控制端接控制单元；逆变单元由第二全桥逆变电路和第二电感组成，第二全桥逆变电路信号输出端接第二电感，第二全桥逆变电路由4个第三开关管组成，第三开关管的控制端接控制单元。本实用新型通过对功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元电路的结构设计，进一步保证电源输出稳定的电压信号，并有效降低噪声。

本实用新型第二滤波单元的信号输出端设有电流传感器、电压传感器，电流传感器、电压传感器用于监测输出稳压交流信号的电流、电压，电压传感器、电流传感器信号输出端接控制单元；设有温度传感器，温度传感器用于监测机车交流稳压电源温度，温度传感器信号输出端接控制单元。本实用新型控制单元根据电流传感器、电压传感器、温度传感器传送的信号，实现过压、过流、过温保护，进一步保证电源输出稳定的电压信号。本实用新型功率因数校正单元、直流隔离升压单元的设计功率余量为额定功率的2倍，可适应负载运行时较大的瞬态冲击电流。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，第一滤波单元信号输出端接第一整流单元，第一滤波单元用于对输入的交流信号滤波，此为现有技术。第一整流单元信号输出端接功率因数校正单元，功率因数校正单元信号输出端接直流隔离升压单元，直流隔离升压单元信号输出端接逆变单元，逆变单元信号输出端接第二滤波单元，所述第二滤波单元的信号输出端用于输出稳压交流信号；功率因数校正单元、直流隔离升压单元、逆变单元的控制端均与控制单元连接。所述第二滤波单元的信号输出端设有电流传感器、电压传感器，电流传感器、电压传感器用于监测输出稳压交流信号的电流、电压，电压传感器、电流传感器信号输出端接控制单元。设有温度传感器，温度传感器用于监测机车交流稳压电源温度，温度传感器信号输出端接控制单元。功率因数校正单元、直流隔离升压单元的设计功率余量为额定功率的2倍。

如图2所示，具体实施时，第一滤波单元由电容C1、C2、第三电感L1组成，第一整流单元由4个二极管BD1组成，功率因数校正单元包括第一电感L2、滤波储能电容C4、第一开关管Q1、二极管D1，第一电感L2信号输出端接第一开关管Q1、滤波储能电容C4，第一开关管Q1的控制端接控制单元。实施时，控制单元采用MCU。直流隔离升压单元包括第一全桥逆变电路、变压器T1、第一全桥整流电路、电容C5，第一全桥整流电路由二极管D1-D4组成，第一全桥逆变电路信号输出端接变压器T1原边，变压器T1副边接第一全桥整流电路。第一全桥逆变电路由4个第二开关管组成，即由开关管Q2-Q5组成，第二开关管的控制端接控制单元(MCU)。逆变单元由第二全桥逆变电路和第二电感L3、L4组成，第二全桥逆变电路信号输出端接第二电感，第二全桥逆变电路由4个第三开关管组成，即由开关管Q6-Q9组成，第三开关管的控制端接控制单元。第二滤波单元由电感L5和电容C8组成。具体实施时，电源的电路板和底壳之间通过9个支撑柱固定，提高抗振性；在个体较大的器件与电路之间打适量器件加固胶，提高器件的抗振性。

设计图

机车交流稳压电源论文和设计

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