[其他]无轨电车1000瓦晶体管高压开关电源

说明书

本发明属于晶体管开关稳压电源。

本发明是一种在直流高压下进行变换的它激式脉宽调制开关稳压电源。据查在原理上最接近的现有技术是采用MC3520构成的PWM型稳压电源。（其电路可见徐德高编“脉宽调制变换器型稳压电源”一书中图6－61页）以及本人已获得的实用新型专利“架线电机车直流高压大功率逆变电源”，专利号为85201386。和本发明一样都具有控制、驱动及功率转换电路等。但已有技术主要是计算机用稳压电源及矿山井下架线电机车用稳压电源；而本发明是用在城市无轨电车上。

由于无轨电车输入直流电压高，所需输出12伏电源功率大（上述已有技术最大功率为250瓦，而本发明输出功率为1000瓦），实际应用负载变化范围大（已有技术允许负载变化范围为1～250瓦，本发明允许负载变化范围为0～1000瓦）；故本发明在电路设计上与已有技术有着实质性的区别。如针对无轨电车使用上的要求而设计的特有电路即：由比例电压产生、抗饱和及对拉式反偏压电路组成的综合驱动电路；输入电压换向电路；死区限定和死区保证电路；减流式保护电路和短路保护电路；软启动电路；蓄电池保护电路；高频荧光灯电路和音乐电笛电路等。

目前国内城市无轨电车的照明灯具、电喇叭、电雨刷、门泵电磁阀等低压用电装置所需12伏直流电源是由汽车发电机及酸性大容量铅蓄电池供给的。由于无轨电车经常运行速度慢，汽车发电机输出电压低，从而使蓄电池经常在亏电的情况下工作，造成极板硫化、破裂、损坏率十分高，使用寿命大为降低。采用这种供电方式，要经常对电瓶充电、补充电解液，发电机及电压调节器也属磨损易坏部件；因而现有这种低压供电装置不仅损坏率高，使用周期短，而且平时维护工作量大，造成了人力、物力的很大浪费。

另外，目前车用直流电喇叭、不仅耗电大、效率低、易损坏；而且也是城市内令人生厌的噪声源。车厢内照明白炽灯效率低、耗电大，所有这些都是当前无轨电车中所存在的问题。

本发明的目的即是采用现代电子技术来代替目前无轨电车内的发电机及酸性蓄电池组合的落后供电方式。该发明与原方式相比成本低、寿命长、节电、使用方便、性能稳定可靠、技术性能高；尤其是不用经常充电、灌电解液及日常维护保养，从而大大减轻了电车司机的负担，节省了人力、物力。同时本发明设计的高频荧光灯车厢内照明电路及装置、结构简单、不用启辉器、不用预热灯丝，打开开关，荧光灯即直接快速点燃。与白炽灯相比节电效率提高5～7倍，而且光色柔和、无闪烁    灯管使用寿命比普通日光灯电路提高3倍左右，为夜间乘客方便、安全提供了良好条件。

另外本发明设计的音乐电笛电路代替原车用直流电喇叭，与原方式相比不仅节电10倍以上，而且不易损坏，减少维护，降低成本；更重要的是大大降低了城市噪声污染，深受司机及行人欢迎。

附图1为本发明之方框图，图中A为输入换向电路，B为输入浪涌电压、浪涌电流抑制电路，C为死区限定电路，D为功率转换电路，E为高反压大功率晶体管保护电路，F为12V直流输出电路，G为功率转换级抗饱和输入电路，I为对拉式反偏压驱动电路，J为死区保证电路，K为控制电路，L为软启动电路，H为减流式保护电路，M为比例电压产生电路，N为输出短路保护电路，P为小容量密封镉镍蓄电池保护电路，P为20KHZ高频荧光灯电路，S为5W音乐电笛产生电路。

附图2为输入电压400V～1000V，功率为1000W实施例线路图。因电路复杂分别绘出2a～2d四张图上。

现以图2为例，阐述本发明各组成电路的构成和功能。

无轨电车在运行中，输入电源极性並不是固定不变的，不同区域的供电网路有可能正负极性变换。为此本机设计由D₁～D₄组成全桥式换向器，对经CZ₁扦座输入400V～1000V直流高压进行极性变换。

浪涌电压、浪涌电流抑制电路，由L₁、C₁、C₂、C₄、C₅、压敏电阻R_m1及可控硅管SCR₁、电阻R₁等组成。其中C₁、C₂、C₄、C₅及R_m1组成浪涌电压吸收电路；L₁、R₁、SCR₁等组成浪涌电流限制电路。