一種緊急啟動電源電路的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種緊急啟動電源電路，包括取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路；將電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路；對并聯(lián)輸出電源進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路；對并聯(lián)輸出電源和工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路。本實用新型通過使用開關(guān)電源取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓直接降壓來作為地鐵牽引系統(tǒng)輔助電源箱的緊急啟動電源，取締了原有的內(nèi)置蓄電池，延長了整體使用壽命，減少了由于電解液漏液對箱體機械結(jié)構(gòu)造成的損壞，并減少了報廢對環(huán)境的影響，采用高頻開關(guān)電源的緊急啟動電源與現(xiàn)有的內(nèi)置蓄電池方案相比成本更低、重量更輕。
【專利說明】—種緊急啟動電源電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及地鐵車輛牽引【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種緊急啟動電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵車輛牽引系統(tǒng)正常啟動需要由控制蓄電池給控制系統(tǒng)供電，然后由控制系統(tǒng)啟動輔助電源(包括輔助逆變器和蓄電池充電機)。待蓄電池充電機啟動正常后控制電由蓄電池充電機供電。在控制蓄電池出現(xiàn)虧電時，整個地鐵車輛牽引系統(tǒng)就無法啟動，因此，一般都在地鐵車輛牽引系統(tǒng)配有緊急啟動電源，可以在控制蓄電池虧電的情況下短時間替代控制蓄電池為輔助電源系統(tǒng)供電，待輔助電源啟動正常后切斷緊急啟動電源。
[0003]目前，緊急啟動電源主要是在輔助電源系統(tǒng)內(nèi)置小型蓄電池，輔助電源正常工作時，小型蓄電池一直處于浮充狀態(tài)，在需要緊急啟動時手動切入內(nèi)置的小型蓄電池。由于地鐵牽引系統(tǒng)控制電源為110VDC，這種在輔助電源系統(tǒng)內(nèi)置小型蓄電池需要多節(jié)蓄電池串聯(lián)，導致內(nèi)置小型蓄電池的成本高、重量大；地鐵車輛設(shè)計壽命為30年，但是蓄電池常規(guī)壽命為5-10年，因此由于蓄電池的使用壽命短，需要對蓄電池進行更換；另外，蓄電池可能有漏液風險，由于電池電解液一般具有腐蝕性，漏液容易對箱體機械結(jié)構(gòu)造成損壞，進而導致整個箱體報廢；由于蓄電池的生成制造以及后續(xù)的報廢處理都對環(huán)境影響比較大，使用蓄電池不環(huán)保，且容易污染環(huán)境。
[0004]因此，提供一種緊急啟動電源電路，延長整體使用壽命，并在報廢后減小對環(huán)境的影響，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種緊急啟動電源電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于蓄電池的使用壽命短且可能發(fā)生漏液風險，導致整體壽命短且報廢對環(huán)境影響比較大的問題。`
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種緊急啟動電源電路，包括:
[0008]取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路；
[0009]與所述輸入保護電路相連，將所述電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將所述分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路；
[0010]與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路相連，對所述并聯(lián)輸出電源電壓進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路；
[0011]分別與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路和所述第二級開關(guān)電源電路相連，對所述并聯(lián)輸出電源電壓和所述工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路，緊急啟動中緊急啟動電源電路輸出一段時間并足夠充電機啟動后，輸出控制電路自動關(guān)閉所述緊急啟動電源。[0012]其中，所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路包括:
[0013]將地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓的輸入分壓電路；
[0014]至少三個串聯(lián)連接的并與所述輸入分壓電路相連對所述分壓電源電壓進行功率變換的功率變換電路；
[0015]分別與所述功率變換電路相連進行整流濾波的整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端為并聯(lián)輸出端；
[0016]分別與所述功率變換電路相連并驅(qū)動相應(yīng)功率變換電路的三個驅(qū)動電路；
[0017]以及分別與所述驅(qū)動電路、所述功率變換電路、所述輸入分壓電路及所述并聯(lián)輸出端相連的PWM控制電路。
[0018]其中，所述功率變換電路與所述PWM控制電路之間還包括:
[0019]與所述功率變換電路相連進行電流采樣，并將采樣的電流發(fā)送給所述PWM控制電路的電流采樣電路；
[0020]與所述功率變換電路相連進行系統(tǒng)電源控制的控制電源電路。
[0021]其中，所述輸入分壓電路與所述PWM控制電路之間還包括:
[0022]與所述輸入分壓電路相連進行過欠壓檢測并將檢測結(jié)果傳給所述PWM控制電路的過欠壓檢測電路；
[0023]與所述輸入分壓電路相連為系統(tǒng)進行輔助供電的輔助供電電路。
[0024]其中，所述并聯(lián)輸出端與所述PWM控制電路之間還包括:
[0025]與所述并聯(lián)輸出電路相連進行電壓電流采樣并將采樣結(jié)果傳給所述PWM控制電路的電壓采樣電路；
[0026]與所述并聯(lián)輸出端相連進行過壓檢測的過壓檢測電路。
[0027]其中，所述輸入分壓電路包括至少三組串聯(lián)連接的電阻電容電路，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻和電容，所述串聯(lián)連接的電阻電容電路的一端接地，另一端接所述地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓。
[0028]其中，所述功率變換電路包括:濾波電容(C2、C5、C8)、與所述濾波電容(C2、C5、CS)—端相連的電阻電容電路、陰極與所述電阻電容電路另一端相連的單相開關(guān)管(D1、D3、D5)及漏極與所述單相開關(guān)管(D1、D3、D5)陽極相連的開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻(Rl、R4、R7)和電容(Cl、C4、C7)，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的源極與濾波電容(C2、C5、C8)的另一端相連，所述開關(guān)管Q3的源極經(jīng)電阻RlO接地，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的漏極和所述電阻電容電路的另一端分別與變壓器(TR1、TR2、TR3)的原邊相連，所述變壓器(TRl、TR2、TR3)的副邊即為所述功率變換電路的輸出端。
[0029]其中，所述整流濾波電路包括:串聯(lián)連接的單相開關(guān)管(D2、D4、D6)、電阻(R2、R5、R8)和電容(C3、C6、C9)，所述單相開關(guān)管(D2、D4、D6)的陽極與所述功率變換電路的一個輸出端相連，所述功率變換電路的另一個輸出端及所述電容(C3、C6、C9)的另一端相連并接地,所述電容(C3、C6、C9 )的非接地端即為所述整流濾波電路的輸出端。
[0030]其中，所述第一級開關(guān)電源電路和/或所述第二級開關(guān)電源電路為反激電源電路。
[0031]優(yōu)選的，所述第二級開關(guān)電源電路包括:依次連接的第一功率變換電路、第一整流濾波電路和第一對外輸出電路，分別與所述第一功率變換電路和所述第一整流濾波電路相連的第一 PWM控制電路以及分別與所述第一整流濾波電路和所述第一對外輸出電路相連的第一級控制電路，其中，
[0032]所述第一功率變換電路與所述第一 PWM控制電路之間設(shè)置有驅(qū)動電路、電流采樣電路和控制電源電路，所述第一整流濾波電路與所述第一 PWM控制電路之間設(shè)置有電壓采樣電路，所述第一對外輸出電路與所述第一級控制電路之間設(shè)置有輸出控制電路，所述第一整流濾波電路與所述第一級控制電路之間設(shè)置有過壓檢測電路，所述輸出控制電路與啟動信號電路相連，所述驅(qū)動電路與輔助供電電路相連。
[0033]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型公開了一種緊急啟動電源電路，包括取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路；與輸入保護電路相連，將電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路；與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路；分別與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路和第二級開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源和工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路。本實用新型通過使用開關(guān)電源取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓直接降壓來作為地鐵牽引系統(tǒng)輔助電源箱的緊急啟動電源，取締了原有的內(nèi)置蓄電池，延長了整體使用壽命，沒有了漏液風險，減少了由于電解液漏液對箱體機械結(jié)構(gòu)造成的損壞，并減少了報廢后對環(huán)境的影響，采用高頻開關(guān)電源的緊急啟動電源與現(xiàn)有的內(nèi)置蓄電池方案相比成本更低、重量更輕。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本實用新型實施例公開的一種緊急啟動電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本實用新型實施例公開的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本實用新型實施例公開的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路的主電路圖；
[0038]圖4為本實用新型實施例公開的第二級開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本實用新型實施例公開的第二級開關(guān)電源電路的主電路圖。
【具體實施方式】
[0040]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0041]本實用新型公開了一種緊急啟動電源電路，包括取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路；與輸入保護電路相連，將電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路；與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源電壓進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路；分別與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路和第二級開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源電壓和工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路。本實用新型通過使用開關(guān)電源取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓直接降壓來作為地鐵牽引系統(tǒng)輔助電源箱的緊急啟動電源，取締了原有的內(nèi)置蓄電池，延長了整體使用壽命，沒有了漏液風險，減少了由于電解液漏液對箱體機械結(jié)構(gòu)造成的損壞，并減少了報廢后對環(huán)境的影響，采用高頻開關(guān)電源的緊急啟動電源與現(xiàn)有的內(nèi)置蓄電池方案相比成本更低、重量更輕。
[0042]請參閱附圖1，為本實用新型實施例公開一種緊急啟動電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例公開了一種緊急啟動電源電路，包括:取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路101;與所述輸入保護電路101相連，將所述電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將所述分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路102 ;與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路102相連，對所述并聯(lián)輸出電源進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路103 ;分別與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路103和所述第二級開關(guān)電源電路103相連，對所述并聯(lián)輸出電源和所述工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路104，緊急啟動中緊急啟動電源電路輸出一段時間并足夠充電機啟動后，輸出控制電路自動關(guān)閉所述緊急啟動電源。在本實施例中，上述所述的地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓為1500VDC，對于地鐵供電網(wǎng)絡(luò)還可以采用其他等級的電源電壓。
[0043]如圖1所示，緊急啟動電源電路主要由四部分構(gòu)成，以實現(xiàn)整個緊急啟動系統(tǒng)從地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓經(jīng)兩級變壓后得到工作電源電壓，其中第一級變壓由第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路實現(xiàn)，由于地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓太高，故將其先分壓成以得到分壓電源電壓，再對分壓電源電壓做功率變換進而得到并聯(lián)輸出電源電壓，第二級變壓由第二級開關(guān)電源電路實現(xiàn)，每一級開關(guān)電源電路都對其輸出電壓監(jiān)控形成負反饋閉環(huán)控制；另外，并聯(lián)輸出電源電壓的工作還受到輸出控制電路和輸入過壓欠壓檢測電路的控制，當輸入電源超出正常范圍時，緊急啟動電源停止工作；在緊急啟動時，并聯(lián)輸出電路輸出一段時間，當足夠充電機啟動后，輸出控制電路自動關(guān)閉緊急啟動電源。
[0044]上述本實用新型通過使用開關(guān)電源取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓直接降壓來作為地鐵牽引系統(tǒng)輔助電源箱的緊急啟動電源，取締了原有的內(nèi)置蓄電池，延長了整體使用壽命，沒有了漏液風險，減少了由于電解液漏液對箱體機械結(jié)構(gòu)造成的損壞，并減少了報廢后對環(huán)境的影響，采用高頻開關(guān)電源的緊急啟動電源與現(xiàn)有的內(nèi)置蓄電池方案相比成本更低、重量更輕。
[0045]請參閱附圖2，為本實用新型實施例公開的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體的，如圖2所示，上述所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路102包括:將地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓的輸入分壓電路201、至少三個串聯(lián)連接的并與所述輸入分壓電路201相連對所述分壓電源電壓進行功率變換的功率變換電路202、分別與所述功率變換電路202相連進行整流濾波的整流濾波電路203，所述整流濾波電路的輸出端為并聯(lián)輸出端、分別與所述功率變換電路202相連并驅(qū)動相應(yīng)所述功率變換電路的三個驅(qū)動電路204以及分別與其中一組所述驅(qū)動電路204、所述功率變換電路202、所述輸入分壓電路201及所述并聯(lián)輸出端相連的PWM控制電路205。
[0046]具體的，如圖2所示，所述功率變換電路202與所述PWM控制電路205之間還包括:與所述功率變換電路202相連進行電流采樣，并將采樣的電流發(fā)送給所述PWM控制電路205的電流采樣電路206和與所述功率變換電路202相連進行系統(tǒng)電源控制的控制電源電路207 ;所述輸入分壓電路201與所述PWM控制電路205之間還包括:與所述輸入分壓電路201相連進行過欠壓檢測并將檢測結(jié)果傳給所述PWM控制電路205的過欠壓檢測電路208和與所述輸入分壓電路201相連為系統(tǒng)進行輔助供電的輔助供電電路209 ;所述并聯(lián)輸出端與所述PWM控制電路205之間還包括:與所述并聯(lián)輸出端相連進行電壓電流采樣并將采樣結(jié)果傳給所述PWM控制電路205的電壓采樣電路210和與所述并聯(lián)輸出端相連進行過壓檢測的過壓檢測電路211。
[0047]由于地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入電壓太高，不適合直接轉(zhuǎn)250V，因而本實用新型先采用分壓電路將1500V分成三段，每段電壓值為500V。將1500V電壓轉(zhuǎn)250V電壓的電源變成三組500V電壓轉(zhuǎn)250V電壓的輸入串聯(lián)的電源。根據(jù)上述具體的描述，請參閱附圖3，為本實用新型實施例公開的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路的主電路圖。[0048]如圖3所示:所述輸入分壓電路201包括至少三組串聯(lián)連接的電阻電容電路，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻R和電容C，所述串聯(lián)連接的電阻電容電路的一端接地，另一端接所述地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓，如圖3所示，在所述輸入分壓電路201上引出兩個輸出端，DRll-和DR12-;所述功率變換電路202包括:一端分別與地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓、輸入分壓電路的輸出端DRll-和DR12-相連的濾波電容(C2、C5、C8)、與所述濾波電容(C2、C5、C8)—端相連的電阻電容電路、陰極與所述電阻電容電路另一端相連的單相開關(guān)管(D1、D3、D5)及漏極與所述單相開關(guān)管(D1、D3、D5)陽極相連的開關(guān)管(Q1、Q2、Q3)，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻(Rl、R4、R7)和電容(Cl、C4、C7)，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的源極與濾波電容(C2、C5、C8)的另一端相連，所述開關(guān)管Q3的源極經(jīng)電阻RlO接地，所述開關(guān)管(Q1、Q2、Q3)的漏極和所述電阻電容電路的另一端分別與變壓器(TR1、TR2、TR3)的原邊相連，所述變壓器(TR1、TR2、TR3)的副邊即為所述功率變換電路的輸出端，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的柵極與驅(qū)動電壓(DR11+、DR12+、DR13+)相連，為所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)提供驅(qū)動電源。所述電阻RlO為電流采樣電路206中的采樣電阻，將電阻RlO的電壓信號ISIN傳送至PWM控制電路205。所述變壓器(TR1、TR2)的附加繞組空置，在本實施例中變壓器(TR1、TR2)—端分別與DRll-和DR12-相連，另一端懸空；所述變壓器TR3的附加繞組的輸出VCC5V電壓，為所述變壓器TR3的原邊的控制電路供電，所述變壓器(TR1、TR2、TR3)的副邊即為所述功率變換電路的輸出端。所述整流濾波電路203包括:串聯(lián)連接的單相開關(guān)管(02、04、06)、電阻(1?2、1?5、1?8)和電容(03、06、09)，所述單相開關(guān)管(02、04、06)的陽極與所述功率變換電路的一個輸出端相連，所述功率變換電路的另一個輸出端及所述電容(C3、C6、C9)的另一端相連并接地，所述電容(C3、C6、C9)的非接地端即為整流濾波電路的輸出。通過上述輸入分壓電路將地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓(如1500V)分為3段電壓值相等的分壓電源電壓(如500V)，再通過功率變換電路及整流濾波電路的轉(zhuǎn)換及整流濾波作用最后輸出并聯(lián)輸出電源電壓(如250V)。
[0049]優(yōu)選地，為了保護開關(guān)管(Q1、Q2、Q3)，所述開關(guān)管(Q1、Q2、Q3)的源極和柵極連接有電阻(R3、R6、R9);所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的源極和柵極還可以連接有穩(wěn)壓管(Zl、Z2、Z3)，所述穩(wěn)壓管(Z1、Z2、Z3)的陽極與開關(guān)管(Q1、Q2、Q3)的源極相連，陰極與開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的柵極相連。
[0050]上述在括號內(nèi)的描述順序是相互一致的，其對應(yīng)關(guān)系明確按照括號內(nèi)順序表述。
[0051]優(yōu)選的，上述所述第一級開關(guān)電源電路和/或所述第二級開關(guān)電源電路為反激電源電路。
[0052]請參閱附圖4，為本實用新型實施例公開的第二級開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。具體的，上述所述第二級開關(guān)電源電路103為反激電源電路，如圖4所示，具體結(jié)構(gòu)包括:依次連接的第一功率變換電路301、第一整流濾波電路302和第一對外輸出電路303，分別與所述第一功率變換電路301和所述第一整流濾波電路302相連的第一 PWM控制電路304以及分別與所述第一整流濾波電路302和所述第一對外輸出電路303相連的第一級控制電路305，其中，所述第一功率變換電路301與所述第一 PWM控制電路304之間設(shè)置有驅(qū)動電路205、電流采樣電路207和控制電源電路208，所述第一整流濾波電路302與所述第一 PWM控制電路304之間設(shè)置有電壓采樣電路211，所述第一對外輸出電路303與所述第一級控制電路305之間設(shè)置有輸出控制電路306，所述第一整流濾波電路302與所述第一級控制電路305之間設(shè)置有過壓檢測電路212，所述輸出控制電路306與啟動信號電路307相連，所述驅(qū)動電路205與輔助供電電路210相連。
[0053]根據(jù)上述描述，請參閱附圖5，為本實用新型實施例公開的第二級開關(guān)電源電路的主電路圖。如圖5所示，第一功率變換電路301包括:變壓器TR4、外設(shè)電容C11，包括并聯(lián)連接的電阻Rll和電容C12的電阻電容電路，以及與所述電阻電容電路相連的單相開關(guān)管D11，所述單相開關(guān)管Dll的陰極與所述電阻電容電路相連，其陽極與所述變壓器TR4的原邊一端相連，所述變壓器TR4的原邊的另一端與所述電阻電容電路相連，對所述變壓器TR4起到分壓保護的作用。第一整流濾波電路302包括:單相開關(guān)管D12和電阻R12，所述單相開關(guān)管D12的陽極與所述變壓器TR4的副邊一端相連，其陰極與所述電阻R12的一端相連，所述電阻R12的另一端與電阻R13、電容C13的并聯(lián)電路的一端相連，其另一端與所述變壓器TR4的副邊另一端相連且接地。所述開關(guān)管Q4的柵極通過單相開關(guān)管D13和電阻R14與第一級控制電路的輸出端PWM相連，且通過電阻R15與第一級控制電路的輸出端PWM相連，當PWM輸入高電平時，通過電阻R15，控制開關(guān)管Q4打開，當PWM輸入低電平時，所述開關(guān)管Q4關(guān)斷，電流通過單相開關(guān)管D13和電阻R14，加速所述開關(guān)管Q4的關(guān)斷，電阻R15與單相開關(guān)管D13和電阻R14并聯(lián)；開關(guān)管Q4的柵極與穩(wěn)壓管TA相連，對開關(guān)管Q4起電源保護及控制信號輸入作用，同時，所述穩(wěn)壓管Z4并聯(lián)一個電阻R16，對所述穩(wěn)壓管TA進行電壓分壓保護，開關(guān)管Q4的源極和穩(wěn)壓管TA的正極相連；所述開關(guān)管Q4的源極經(jīng)電阻R18接地，所述電阻R18兩端并聯(lián)有串聯(lián)連接的電阻R17和電容C14，采集電容C14兩端的電壓信號ISIN2并輸出至第二級開關(guān)電源電路的第一 PWM控制電路304。第一級控制電路305包括:電容C15，一個單相開關(guān)管D14和一個電阻R19，以及電阻R20，所述變壓器TR4的附加繞組的一端接地，另一端經(jīng)電阻R19與單相開關(guān)管D14的陽極相連，所述單相開關(guān)管D14的陰極經(jīng)電容C15接地，所述單相開關(guān)管D14的陰極還經(jīng)電阻R20接第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路的并聯(lián)輸出電源電壓(VCC250V電壓)，所述單相開關(guān)管D14的陰極輸出15V電壓為變壓器TR4原邊的控制電路供電。當所述緊急啟動電源電路剛啟動時，所述變壓器TR4原邊的控制電路的電壓由第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路的并聯(lián)輸出電源電壓經(jīng)電阻R20和電容C15后提供，當變壓器TR4正常工作后，其變壓器TR4原邊的控制電路的電壓由變壓器TR4的附加繞組的輸出電壓經(jīng)電阻R19、單相開關(guān)管D14和電容C15后提供。當開關(guān)管Q4的控制信號(PWM信號)為高電平時，開關(guān)管Q4打開，則變壓器TR4存儲能量，當開關(guān)管Q4關(guān)閉時，則變壓器TR4向次級輸出能量。[0054]綜上所述:本實用新型公開了一種緊急啟動電源電路，包括取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路；與輸入保護電路相連，將電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路；與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路；分別與第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路和第二級開關(guān)電源電路相連，對并聯(lián)輸出電源和工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路。本實用新型通過使用開關(guān)電源取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓直接降壓來作為地鐵牽引系統(tǒng)輔助電源箱的緊急啟動電源，取締了原有的內(nèi)置蓄電池，在地鐵工況下使用壽命可達20年，延長了整體使用壽命，沒有了漏液風險，減少了由于電解液漏液對箱體機械結(jié)構(gòu)造成的損壞，并減少了報廢后對環(huán)境的影響，采用高頻開關(guān)電源的緊急啟動電源與現(xiàn)有的內(nèi)置蓄電池方案相比成本更低、重量更輕。
[0055]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種緊急啟動電源電路，其特征在于，包括: 取地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓的輸入保護電路； 與所述輸入保護電路相連，將所述電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓，并將所述分壓電源電壓轉(zhuǎn)換成并聯(lián)輸出電源電壓的第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路； 與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路相連，對所述并聯(lián)輸出電源電壓進行降壓得到工作電源電壓的第二級開關(guān)電源電路； 分別與所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路和所述第二級開關(guān)電源電路相連，對所述并聯(lián)輸出電源電壓和所述工作電源電壓進行保護及控制的電源保護及輸出控制電路，緊急啟動中緊急啟動電源電路輸出一段時間并足夠充電機啟動后，輸出控制電路自動關(guān)閉所述緊急啟動電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述第一級串聯(lián)開關(guān)電源電路包括: 將地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓進行分壓得到分壓電源電壓的輸入分壓電路； 至少三個串聯(lián)連接的并與所述輸入分壓電路相連對所述分壓電源電壓進行功率變換的功率變換電路； 分別與所述功率變換電路相連進行整流濾波的整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出％5為并聯(lián)輸出; 分別與所述功率變換電路相連并驅(qū)動相應(yīng)功率變換電路的三個驅(qū)動電路； 以及分別與所述驅(qū)動電路、所述功率變換電路、所述輸入分壓電路及所述并聯(lián)輸出端相連的PWM控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述功率變換電路與所述PWM控制電路之間還包括: 與所述功率變換電路相連進行電流采樣，并將采樣的電流發(fā)送給所述PWM控制電路的電流采樣電路； 與所述功率變換電路相連進行系統(tǒng)電源控制的控制電源電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述輸入分壓電路與所述PWM控制電路之間還包括: 與所述輸入分壓電路相連進行過欠壓檢測并將檢測結(jié)果傳給所述PWM控制電路的過欠壓檢測電路； 與所述輸入分壓電路相連為系統(tǒng)進行輔助供電的輔助供電電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述并聯(lián)輸出端與所述PWM控制電路之間還包括: 與所述并聯(lián)輸出電路相連進行電壓電流采樣并將采樣結(jié)果傳給所述PWM控制電路的電壓采樣電路； 與所述并聯(lián)輸出端相連進行過壓檢測的過壓檢測電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述輸入分壓電路包括至少三組串聯(lián)連接的電阻電容電路，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻和電容，所述串聯(lián)連接的電阻電容電路的一端接地，另一端接所述地鐵供電網(wǎng)絡(luò)的電源電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述功率變換電路包括--濾波電容(C2、C5、C8 )、與所述濾波電容(C2、C5、C8 ) —端相連的電阻電容電路、陰極與所述電阻電容電路另一端相連的單相開關(guān)管(Dl、D3、D5)及漏極與所述單相開關(guān)管(Dl、D3、D5)陽極相連的開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)，所述電阻電容電路包括并聯(lián)連接的電阻(Rl、R4、R7)和電容(Cl、C4、C7)，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的源極與濾波電容(C2、C5、C8)的另一端相連，所述開關(guān)管Q3的源極經(jīng)電阻RlO接地，所述開關(guān)管(Ql、Q2、Q3)的漏極和所述電阻電容電路的另一端分別與變壓器(TR1、TR2、TR3)的原邊相連，所述變壓器(TR1、TR2、TR3)的副邊即為所述功率變換電路的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述整流濾波電路包括:串聯(lián)連接的單相開關(guān)管(D2、D4、D6)、電阻(R2、R5、R8)和電容(C3、C6、C9)，所述單相開關(guān)管(D2、D4、D6 )的陽極與所述功率變換電路的一個輸出端相連，所述功率變換電路的另一個輸出端及所述電容(C3、C6、C9)的另一端相連并接地，所述電容(C3、C6、C9)的非接地端即為所述整流濾波電路的輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述第一級開關(guān)電源電路和/或所述第二級開關(guān)電源電路為反激電源電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急啟動電源電路，其特征在于，所述第二級開關(guān)電源電路包括:依次連接的第一功率變換電路、第一整流濾波電路和第一對外輸出電路，分別與所述第一功率變換電路和所述第一整流濾波電路相連的第一 PWM控制電路以及分別與所述第一整流濾波電路和所述第一對外輸出電路相連的第一級控制電路，其中， 所述第一功率變換電路與所述第一 PWM控制電路之間設(shè)置有驅(qū)動電路、電流采樣電路和控制電源電路，所述第一整流濾波電路與所述第一 PWM控制電路之間設(shè)置有電壓采樣電路，所述第一對外輸出電路與所述第一級控制電路之間設(shè)置有輸出控制電路，所述第一整流濾波電路與所述第一級控制電路之間設(shè)置有過壓檢測電路，所述輸出控制電路與啟動信號電路相連，所述驅(qū)動電路與輔助供電電路相連。
【文檔編號】H02M3/26GK203660887SQ201320824838
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】唐傳明, 江水根, 劉小龍 申請人:深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司