[发明专利]铁路微电子相敏轨道电路电源产生系统

说明书

技术领域

本发明涉及铁路行车信号机供电设备，特别是一种用于25Hz、50Hz两种相敏轨道电路的铁路微电子相敏轨道电路电源产生系统。

背景技术

随着我国高速铁路的飞速发展，铁路微电子相敏轨道电路在高速信号设备中的作用越来越重要，而相敏轨道电路电源是系统的首要构成部分，目前相敏轨道电路电源存在以下不足：

铁路现场相敏轨道电路电源来源于电源屏，轨道电源220V，局部电源110V，局部电源超前轨道电源相位90度，对于25Hz相敏轨道电路两种电源来说，主要采用铁分频器把50Hz转为25Hz电源，且幅度、相位不可调，即使可以调节但极不方便，且这种电源波形较差，不利于系统稳定可靠工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铁路微电子相敏轨道电路电源产生系统，以克服已有技术所存在的上述不足，满足高职院校学生对相敏轨道电路实验实训需求。

本发明采取的技术方案是：一种铁路微电子相敏轨道电路电源产生系统，包括电源模块、切换器、微计算机、晶体震荡器、相位调节器以及两路轨道电路电源供给装置，其中左路输出220V轨道电源，右路输出110V局部电源；所述切换器、相位调节器和晶体震荡器分别与微计算机的输入端连接，两路轨道电路电源供给装置通过接口I/O与微计算机的输出端连接；

所述两路轨道电路电源供给装置结构相同，包括依次连接的D/A转换器、电流电压转换器和功率模块；

所述电源模块用于将220V交流电转为24V、12V和5V直流电，分别为微计算机及上述有关电路提供工作电源；所述切换器用于向微计算机输入切换信息，选择50Hz或25Hz两种频率中的一种，实现轨道电源与局部电源两种相敏轨道电路电源的切换，所述相位调节器用来调节局部电源超前轨道电源正弦波数据的相位差；所述D/A转换器为8位D/A转换器，用于把微计算机输出的并行数字信号转换成电流模拟信号并输送入电流电压转换器；所述电流电压转换器的作用是把电流信号转成电压信号后输出标准的正弦信号，并输送入功率模块；所述功率模块用于将电流电压转换器送来的电压标准正弦信号进行功率放大，并分别升到220V与110V输出；

所述微计算机包括定时器和中央处理器，所述定时器用于与晶体震荡器配合产生50Hz或25Hz频率周期T，所述中央处理器用于：

一是采集与判断外部输入数据信息；

二是每间隔时间T通过I/O口送出两路50Hz或25Hz、相位相差90度的正弦波数据；

三是控制８位D/A转换器把数字量转为模拟量后输送到D/A转换器之后的各模块。

其进一步的技术方案是：所述相位调节器由运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及电位器W1构成，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串接在运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5的3脚最后接地，运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5的2脚与电位器W1的调节端连接，通过调节电位器W1使运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5向微处理器输出高低电平进行相位变化控制。

其更进一步的技术方案是：所述电流电压转换器包括反馈电阻R0和运算放大器U1，运算放大器U1的3脚接地，运算放大器U1的2脚为电流输入端，运算放大器U1的1脚为电压输出端，电阻R0的一端接运算放大器U1的1脚，另一端为反馈输出。

所述功率模块包括功率放大器和升压变压器，所述功率放大器输入端连接电流电压转换器，输出端连接升压变压器，其功率放大倍数控制端连接外部幅度调节器，所述功率放大器用于将电流电压转换器输送来的信号放大，并送升压变压器升压为220V或110V，幅度调节器用于调节输出幅度实现功率放大增益，所述幅度调节器为电位器。

所述功率放大器由功放芯片LM1875、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3及电位器W2构成；

电阻R5一端接地，另一端与电容C1一端共接电压输入信号，电阻R6一端接地，另一端与电容C1的另一端共接功放芯片LM1875的1脚，电阻R7一端与电容C2串接后接地，

电阻R7另一端与电位器W2一端共接功放芯片LM1875的2脚，电位器W2另一端与电容C3一端共接功放芯片LM1875的4脚，电容C3的另一端与电阻R8串接后接地，电阻R9一端接功放芯片LM1875的4脚，另一端输出接升压变 压器；所述升压变压器采用SYBQ。