CN203761108U - 四通道充电供电电源 - Google Patents

Abstract

四通道充电供电电源，包括输入电压接口、电池组输入接口、三路直流电压输出接口、主功率单元、电池充电单元和输出滤波单元，与现有的技术相比本实用新型所具有的有益效果如下：增加了多路输出，可减少车载测试设备供电电源的数量；带有充电功能，实现单一车载测试设备可充电化，便于提供可持续的供电电能，增加了车载测试设备的续航能力；具备电池供电功能，在设备外部电源断开的情况下，可以保证车载测试设备可持续工作，并通过该电源转化成用电器所需要的供电电压。

Description

四通道充电供电电源

技术领域

本实用新型涉及一种电源，特别涉及一种300W四通道充电供电电源。

背景技术

城市轨道交通是城市公共交通的骨干。它具有的节能、省地、运量大、全天候、无污染(或少污染)又安全等特点，属绿色环保交通体系，在全世界获得了飞快的发展，我国已有三十多个城市建成或在建城市轨道交通。城市轨道交通装备在我国也获得了快速的发展，成为了国家重要的支柱产业，但很多关键技术和关键设备仍需要从国外进口，如列车网络技术、牵引传动技术、列车控制技术等，引进成本高、维护难度大，造成大量外汇的流失。因此，城市轨道交通领域技术和装备的国产化是必然的趋势。基于上述的技术和产业发展背景，结合目前的车载测试设备电源的状况，本人提出了一种300W四通道充电供电电源，即在现有的单通道车载测试设备供电电源的基础上增加到四路输出带有充电功能并带有电池供电功能的一体化供电电源。实现车载测试电源输出多通道化、可充电化、电池供电化等功能。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种四通道输出，带有充电功能和电池供电功能的电源，实现车载测试电源输出多通道化、可充电化、电池供电化等功能，其具体的技术方案是：

四通道充电供电电源，包括输入电压接口、电池组输入接口、三路直流电压输出接口、主功率单元、电池充电单元和输出滤波单元；

主功率单元由依次连接的交流输入，EMI滤波，整流滤波和功率变换单元组成，输出24V直流电压，功率变换单元PWM控制采用N1-SJ1525AJ芯片，功率变换单元采用V11-30N60或V12-30N60的GBT开关管做主电路的半桥型开关电源；

电池充电单元包括充电单元、交直流切换单元和供电电路，包括N3-PH300S280-24高压电源模块和N6-LM258芯片构成的充电指示灯控制电路，N3-PH300S280-24高压电源模块与电池之间设有继电器K1；

输出滤波单元输出两路24V直流输出电压和一路20V直流电压。

与现有的技术相比本发明所具有的有益效果如下：增加了多路输出，可减少车载测试设备供电电源的数量；带有充电功能，实现单一车载测试设备可充电化，便于提供可持续的供电电能，增加了车载测试设备的续航能力；具备电池供电功能，在设备外部电源断开的情况下，可以保证车载测试设备可持续工作，并通过该电源转化成用电器所需要的供电电压。

附图说明

图1四通道充电供电电源的电路原理框图；

图2交流输入，EMI滤波，整流滤波和主功率单元原理图；

图3充电电路原理图；

图4输出滤波板电路。

具体实施方式

下面阐述的实施例代表允许本领域技术人员实践本实用新型的必要信息，并且示出实践本实用新型的最佳方式。一旦根据附图阅读了以下的描述，本领域技术人员就将理解本实用新型的构思并且将认识到此处未特别阐明的这些构思的应用。应当理解，这些构思和应用落入本公开和所附权利要求书的范围。

本实施例所述四通道充电供电电源，交流输入电压为220V，直流输出电压分别为24V(I)，24V(II)和20V三路输出电压，每一路的输出功率分别为10W，30W(瞬时功率150W)和90W功率，同时还可提供一路充电输出，交流供电时，该输出可为电池充电；交流断开时，电池开始供电。该输出恒压充电电压为25.2V，恒流充电电流为5A。本实用新型的机壳、散热***一体化设计，主散热器采用机箱外壳做散热器，四周和底板都是采用没有散热齿的铝散热器，它们共同形成一体化散热器设计。对外接口包括：对外接口包括：输入电压接口(220V三根线接口)、电池组输入接口(连接器Y50DX-1204ZK1)、24V(I)输出接口(连接器Y50DX-1204ZK10)、24V(II)输出(连接器Y50DX-1204ZK10)，20V输出(连接器Y50DX-1204ZK10)。

整机工作如图1所示，交流220V电源上电后，内部辅助电源工作，然后功率电路和电池充电电路同时启动，电池组接入时，电源为电池提供最大25.2V/5A的充电电压和电流。主功率的输出电压传送至输出滤波板，并通过输出滤波板的电路，分为三路输出。当交流输入断开时，电池为电源内部提供供电，电池电压经过稳压后传送至输出滤波板，保证三路输出电压的持续供电。

图2为交流输入，EMI滤波，整流滤波和主功率单元原理图，交流输入电路主要的器件包括保险丝F1，开关S1，电源滤波器Z1，整流桥V1，热敏电阻R12，R13组成，实现了交流输入功能，经过整流滤波后，得到+300V的直流电压，分别去向主功率电路和充电电路。主功率电路是使用集成电路N1-SJ1525AJ做PWM控制，使用IGBT开关管V11、V12-30N60做主电路的半桥型拓扑的开关电源实现。

图3为充电电路原理图。使用日本LAMBDA公司生产的高压电源模块N3-PH300S280-24，通过搭建外部电路，并采样输出电流，控制输出电压和充电电流。如图中的R3为电流采样电阻，将采样到的电流信号送至运算放大器N5-LM258的输入端，经过放大后，再与基准电压进行比较后，通过电阻R19控制三极管V2的导通电阻。因为三极管V2连接去向了电源模块的输出电压调节端，更改V2的导通电阻，即可调节电源模块的输出电压，实现了输出恒流恒压的功能，满足电池的充电需求。由运算放大器N6-LM258和***电阻电容构成的电路为充电指示灯控制电路，当电池充满后，充电指示灯显示为绿色，充电过程中，显示为红色。继电器K1实现了交流断电后，电池供电的功能。交流供电时，内部辅助供电电路工作，输出+12V电压，可以让继电器K1吸合，将直流输出模块N1-PAH350S24-28与电池之间的连接断开，此时，充电电路工作，为电池充电；当交流断开时，+12V辅助供电无，继电器松开，电池与直流输出模块连接，通过电源模块N1-PAH350S24-28和***的电压调节电路得到24V输出的电压，送至输出滤波板。

图4为输出滤波板电路。24V输入电压不同的电路，分别得到三路输出，满足电源的输出要求。其中N2-HZD15C-24S24为一个输出15W的，24V转24V输出的电源模块，通过输入滤波电路和输出滤波电路，得到了+24V(I)/10W的直流输出。24V电压经过电容C7-C14的滤波后，直接去向输出连接器，得到了+24V(II)/30W(峰值150W)的直流输出。24V电压由三端稳压器N1-LM317，三极管Q1、Q2，电阻R5-R9，电容C1-C6，电位器RP1，二极管D1搭建成的线性稳压电路，降压至+20V输出电压，得到了+20V/90W的直流输出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (1)

1.四通道充电供电电源，包括输入电压接口、电池组输入接口、三路直流电压输出接口、主功率单元、电池充电单元和输出滤波单元；其特征是：

主功率单元由依次连接的交流输入，EMI滤波，整流滤波和功率变换单元组成，输出24V直流电压，功率变换单元PWM控制采用N1-SJ1525AJ芯片，功率变换单元采用V11-30N60或V12-30N60的GBT开关管做主电路的半桥型开关电源；

电池充电单元包括充电单元、交直流切换单元和供电电路，包括N3-PH300S280-24高压电源模块和N6-LM258芯片构成的充电指示灯控制电路，N3-PH300S280-24高压电源模块与电池之间设有继电器K1；

输出滤波单元输出两路24V直流输出电压和一路20V直流电压。