CN209375127U - 高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子电路领域，具体涉及一种应用于高速列车配电盘与前照灯组合电源系统中抗浪涌电流抑制元器件的冲击电流保护电路，本实用新型上电延时控制电路中的延时电路开始延时计时，延时设定的时间后输出端电平转化，使继电器工作，进而控制继电器受控开关触发短路浪涌电流抑制电阻，从而避免电阻因持续接入导致发热，降低系统转换效率和可靠性。本实用新型增加的冲击电流保护装置中，其内部延时模块的时间设置为mS等级，对司机的驾驶瞭望，与整改前对比，不会产生不利的影响。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路领域，具体涉及一种应用于高速列车配电盘与前照灯组合电源系统中抗浪涌电流抑制元器件的冲击电流保护电路。
背景技术
列车照明组合电源的输入端采用高电压大容量的电解电容进行滤波与储能，在通电开机瞬间，由于电解电容的电压初始状态为零伏，列车照明组合电源输入端出现短暂的“虚短路状态”，导致列车照明组合电源的开机电流特别大，如图1所示，其会对前级供电装置产生一个大的电流冲击。这种持续时间很短的大电流脉冲，会使供电装置至列车照明组合电源滤波电解电容充电回路中的半导体器件、继电器开关触点氧化寿命降低，导致故障率增高可靠性降低。
结合实际售后反馈问题，调查的结论：MLpR1继电器触点粘连导致前照灯、尾部标志灯同时点亮，MLpR1继电器触点粘连是由于供电端的频繁通断电，导致前照灯组合电源内部的抗浪涌电流抑制元器件:NTC负温度系数的热敏电阻，一直处于热态，内阻很小，不能起到电流抑制作用，如图2所示。
开机电流抑制原理描述：前照灯组合电源具有开机冲击电流(Inrush-Current)抑制电路设计，其内部由6个标准单体电源模块150W 110Vdc-24Vdc组成，每个标准单体电源模块设计采用NTC热敏电阻进行开机开机冲击电流抑制。
实用新型内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种适用于高速列车配电盘与前照灯组合电源系统的高可靠性的冲击电流保护装置，实现了在频繁通断电工况下，开机冲击电流的保持在预设电流值以下，提高列车照明系统可靠性问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置，所述前照灯组合电源系统的电源输入端设有浪涌电流抑制电阻，设有冲击电流保护电路，其包括：
继电器，所述继电器的受控开关与浪涌电流抑制电阻形成并联结构，并在受控开关触发后短路浪涌电流抑制电阻；
上电延时控制电路，用于控制继电器受控开关的触发和触发时间；
辅助电源，上电后用于为继电器和上电延时控制电路提供适时电源；
所述辅助电源的输入端连接前照灯组合电源系统的电源输入端。
作为本实用新型的更进一步阐述：所述上电延时控制电路包括控制继电器受控开关触发时间的延时电路模块和控制继电器受控开关触发的触发电路。
作为本实用新型的优选实施例：所述触发电路包括第一三极管，所述辅助电源的输出端、继电器的控制电路与第一三极管的集电极串联；所述延时电路模块的输出端与第一三极管Q1的基极相连；所述第一三极管的发射极接地。这样不但简化了电路组成结构，而且通过控制高低电平实现了继电器的低压控制。
为了提高上电后辅助电源供电的稳定性，且为了更好的适配电子电路，所述辅助电源与前照灯组合电源系统的电源输入端之间串联有防反接二极管和多组并联限流电阻。
设有通电延时电容，所述通电延时电容的负极接地，所述通电延时电容的正极与上电延时控制电路的输入端相连，同时通电延时电容的正极通过电阻器与前照灯组合电源系统的电源输入端相连。
为了提高保护的可靠性和稳定性，所述冲击电流保护电路设有两组，每组通过继电器的受控开关与浪涌电流抑制电阻形成并联结构。
本实用新型的工作原理为：
1、本实用新型在上电时，车体供电回路的电源通过浪涌电流抑制电阻给后级前照灯组合电源系统供电，其内部的电解电容进入限流充电状态。
2、在上电时，车体供电供电回路的电源同时给冲击电流保护装置内部的辅助电源供电，辅助电源通过多组并联限流电阻充电得电后，产生12V稳定的直流电压。
3、在辅助电源产生直流电压后，给上电延时控制电路供电，上电延时控制电路中的延时电路开始延时计时，延时设定的时间后输出端电平转化，使继电器工作，进而控制继电器受控开关触发短路浪涌电流抑制电阻，从而避免电阻因持续接入导致发热，降低系统转换效率和可靠性。
本实用新型增加的冲击电流保护装置中，其内部延时模块的时间设置为mS等级，对司机的驾驶瞭望，与整改前对比，不会产生不利的影响。
附图说明
图1为前照灯组合电源系统的原理框图。
图2为浪涌电流抑制元器件-热敏电阻NTC的工作原理图。
图3为本实用新型涉及的冲击电流保护装置。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述。
实施例1：
本实施例涉及的浪涌电流抑制电阻的冲击电流保护装置，具体运用于高速列车配电盘与前照灯组合电源系统中；其串联接入在前照灯配电盘与前照灯组合电源之间。
本实施例涉及的冲击电流保护装置包括：继电器，所述继电器的受控开关与浪涌电流抑制电阻形成并联结构，并在受控开关触发后短路浪涌电流抑制电阻；上电延时控制电路，用于控制继电器受控开关的触发和触发时间；辅助电源，上电后用于为继电器和上电延时控制电路提供适时电源；所述辅助电源的输入端连接前照灯组合电源系统的电源输入端。
如图3所示：继电器J1的受控开关即常开开关与浪涌电流抑制电阻并联连接。
如图3所示：上电延时控制电路包括延时电路模块和触发电路；触发电路包括第一三极管Q1，所述辅助电源的输出端、继电器J1的控制端与第一三极管Q1的集电极串联；所述延时电路模块的输出端与第一三极管Q1的基极相连；所述第一三极管Q1的发射极接地。当延时电路模块TIM1计时结束后，延时电路模块的输出端的电平由低电平转为高电平，使第一三极管Q1工作导通，从而使继电器的控制端运行控制继电器进行吸合，使常开触点闭合短路与之并联的浪涌电流抑制电阻。
如图3所示：辅助电源PWR1其输出端产生12V稳定的直流电压，为延时电路模块提供电源；辅助电源的输入端通过防反接二极管D1和相互并联的三个限流电阻R1、R2、R3与前照灯组合电源系统的电源输入端串联，从而在车体供电回路的电源向前照灯组合电源系统供电时，能及时产生适时电源，为电路的运行提供保障。
如图3所示：设有通电延时电容C3，所述通电延时电容C3的负极接地，通电延时电容C3的正极与上电延时控制电路的输入端相连，同时通电延时电容C3的正极通过串联的两个电阻R7、R9与前照灯组合电源系统的电源输入端相连。
如图3所示：本实施例为了提高保护装置的可靠性，提供了两组冲击电流保护电路，两组保护电路的结构及工作原理除延时电路产生的延迟时间不同外都基本相同。本实施例中第一组冲击电流保护电路延时约30mS后，进入稳态工作模式；第二组冲击电流保护单元延时约100mS后，进入稳态工作模式。故只有当两组保护单元同时失效的情况下才会失效，从而提高了保护电路的可靠性。
本实施例内部延时模块的时间设置为mS等级，对司机的驾驶瞭望不会产生不利的影响。
在前照灯组合电源系统中采用本保护电路后，经对比检测数据如下：
在未增加保护装置时，输入冲击电流实测波形，电流最大值为48.4A，电流脉宽5mS；在增加冲击电流保护装置后，输入冲击电流限制在10A以下，电流脉宽46mS。
同时在采用冲击电流保护装置后，前照灯配电盘中的继电器累计通断201849次后而然工作正常，寿命为原来的20倍。
本实施例中所涉及的辅助电源和延时电路模块都为普通模块电路，只要满足前后连接要求即可采用，本实用新型中不再详细展开论述。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置，所述前照灯组合电源系统的电源输入端设有浪涌电流抑制电阻，其特征在于：设有冲击电流保护电路，其包括：
继电器，所述继电器的受控开关与浪涌电流抑制电阻形成并联结构，并在受控开关触发后短路浪涌电流抑制电阻；
上电延时控制电路，用于控制继电器受控开关的触发和触发时间；
辅助电源，上电后用于为继电器和上电延时控制电路提供适时电源；
所述辅助电源的输入端连接前照灯组合电源系统的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的冲击电流保护装置，其特征在于：所述上电延时控制电路包括控制继电器受控开关触发时间的延时电路模块和控制继电器受控开关触发的触发电路。
3.根据权利要求2所述的冲击电流保护装置，其特征在于：所述触发电路包括第一三极管，所述辅助电源的输出端、继电器的控制电路与第一三极管的集电极串联；所述延时电路模块的输出端与第一三极管的基极相连；所述第一三极管的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的冲击电流保护装置，其特征在于：所述辅助电源与前照灯组合电源系统的电源输入端之间串联有防反接二极管和多只并联限流电阻。
5.根据权利要求1所述的冲击电流保护装置，其特征在于：设有通电延时电容，所述通电延时电容的负极接地，所述通电延时电容的正极与上电延时控制电路的输入端相连，同时通电延时电容的正极通过电阻器与前照灯组合电源系统的电源输入端相连。
6.根据权利要求1所述的冲击电流保护装置，其特征在于：设有两组延时时间不同的冲击电流保护电路，每组通过继电器的受控开关与浪涌电流抑制电阻形成并联结构。
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| CN201920370303.0U CN209375127U (zh) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109755926A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-14 | 常州市赛尔交通器材有限公司 | 高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置 |
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2019
- 2019-03-22 CN CN201920370303.0U patent/CN209375127U/zh active Active
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| CN109755926A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-14 | 常州市赛尔交通器材有限公司 | 高速列车配电盘与前照灯组合电源系统冲击电流保护装置 |
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