[发明专利]一种用于铁路相敏轨道电路逆变电源驱动电路

摘要

一种用于铁路相敏轨道电路逆变电源驱动电路，包括串口显示模块、CPU与通信串口模块、电流放大电路和保护电路；所述CPU与通信串口模块包括单片机、串口隔离通信电路和CPU断电复位电路，单片机内置SPWM波发生器，用于产生两路SPWM波，串口隔离通信电路用于完成CPU与通信串口模块与串口显示模块的通信隔离，电流放大电路用于对SPWM波电流的放大，以驱动逆变主板产生轨道电源或局部电源。该驱动电路可靠性高、系统体积重量小，电源输出为纯正弦波，可减少噪声与电磁干扰，输出电源可稳压，幅度和相位差可调整，能对铁路现场故障真实模拟，模拟现场电压的欠压、过压、相位差不理想等情况，满足铁路高职院校实验实训教学的需要。

主权项

1.一种用于铁路相敏轨道电路逆变电源驱动电路，所述驱动电路连接在逆变主板与上位机之间，其输入端连接上位机，其输入端连接逆变主板，逆变主板输出轨道电源和局部电源；其特征在于：所述驱动电路包括串口显示模块、CPU与通信串口模块、电流放大电路和保护电路；所述CPU与通信串口模块的输入端通过串口显示模块与上位机连接，CPU与通信串口模块的输出端通过电流放大电路连接逆变主板，CPU与通信串口模块和电流放大电路与逆变主板之间连接保护电路；所述CPU与通信串口模块包括单片机（Q1）、串口隔离通信电路和CPU断电复位电路；所述单片机内置SPWM波发生器，用于产生两路SPWM波：轨道电源SPWM波与局部电源SPWM波，两路SPWM波的载波相同、25HZ或50HZ的基波相同；所述串口隔离通信电路用于完成CPU与通信串口模块与串口显示模块的通信隔离；所述电流放大电路用于对SPWM波电流进行放大，以驱动逆变主板之逆变电路，使之产生轨道电源或局部电源；所述电流放大电路包括轨道电源电流放大电路和局部电源电流放大电路，轨道电源电流放大电路用于对轨道电源SPWM波电流进行放大，以驱动逆变主板之逆变电路产生轨道电源，局部电源电流放大电路用于对局部电源SPWM波电流进行放大，以驱动逆变主板之逆变电路产生局部电源；所述保护电路用于逆变主板之逆变电路的保护：当逆变电源电流超过额定电流工作时，保护电路触发SPWM波发生器内部中断，使SPWM波发生器将SPWM波输出端口降为为低电平，全面保护逆变电路；所述保护电路包括结构相同的轨道电源保护电路和局部电源保护电路；所述串口显示模块用于与CPU与通信串口模块的串口通信，一方面接收电源参数进行显示，另一方面通过上位机设置的电压和相位实现对输出电源电压稳压和电压幅度及相位差的调整；所述内置的SPWM波发生器包括RC震荡器、带死区控制的SPWM单元、串口单元、A/D转换单元和中断单元；所述RC震荡器输出端接带死区控制的SPWM单元，串口单元的输入端接串口显示模块，串口单元的输出端接带死区控制的SPWM单元，来自逆变电路的采集信号通过A/D转换单元和串口单元送串口显示模块，中断单元输入端接保护电路，中断单元输出端接带死区控制的SPWM单元；所述RC震荡器用于产生SPWM波发生器工作时钟；所述带死区控制的SPWM单元用于生成两路SPWM波：轨道电源SPWM波与局部电源SPWM波；所述串口单元同串口显示模块协同工作，用于轨道电源和局部电源电压幅度及相位差的控制和调整，同时将电源参数送到显示屏进行显示；所述A/D转换单元用于对输出的轨道电源与局部电源进行采集并转换，通过串口送串口显示模块显示与计算；所述中断单元用于：当逆变主板之逆变电路的工作电流超过额定电流、电流瞬间过大或发生短路时，中断根据保护电路检测到的信号，改变中断口的输出电平，使带死区控制的SPWM单元停止输出轨道电源SPWM波和局部电源SPWM波，使逆变电路得到保护。