一种具有电压监控功能的电源板卡制造技术

本发明专利技术公开了一种具有电压监控功能的电源板卡，其包括前面板接口，背板接口，滤波保护电路，高电压检测电路，低电压检测电路，DC/DC开关电路，当电源板卡前面板接口进入的输入电压超过一定的高电压阈值，或者低于一定的低电压阈值时，板卡能够自动关闭DC/DC开关电路，从而起到保护板卡自身及其所供电的设备的功能；同时将高电压信号与低电压信号通过背板接口发送给列车的主要控制设备，从而方便列车驾驶人员及控制系统做出合理及时的安全动作，从而保证列车的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种具有电压监控功能的电源板卡
本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种具有电压监控功能的电源板卡。
技术介绍
电源板卡是电力机车的网络控制系统和牵引控制系统的重要组成部分，负责给列车车辆的变流器、变压器、控制器等主要设备供电。这些设备的供电电源若不稳定，则会直接影响各功能模块的正常运行，严重的可能导致设备失效或者起火，从而直接影响列车的安全行驶。其稳定性直接影响到变流器、变压器、控制器等主要设备的稳定性和可靠性，对列车安全运行有着非常重要的作用，现有电源板卡没有高电压检测保护功能，电源板卡低电压检测精度不足，当输入电压超出范围时不能自动关闭板卡，且无法将故障信息发送给其他设备。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有电压监控功能的电源板卡，以克服没有高电压检测保护功能、电源板卡低电压检测精度不足，当输入电压超出范围时不能自动关闭板卡，且无法将故障信息发送给其他设备的问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：包括前面板接口，背板接口，滤波保护电路，高电压检测电路，低电压检测电路，DC/DC开关电路；滤波保护电路用于滤除外部输入电源的干扰，为电源板卡提供输入电压；高电压检测电路用于检测输入电压中的高压电检测信号，并将高压电检测信号传输给中央处理单元；低电压检测电路用于检测输入电压中的低压电检测信号，并将低压电检测信号传输给中央处理单元；DC/DC开关电路用于控制电源板卡工作状态；前面板接口输出端与滤波保护电路输入端相连，滤波保护电路输出端分别与高电压检测信号输入端、低电压检测信号输入端和DC/DC开关电路输入端相连，高电压检测信号输出端、低电压检测信号输出端与DC/DC开关电路输入端和背板接口输入端相连、DC/DC开关电路输出端与背板接口输入端相连。进一步的，高电压检测电路包括第一压敏电阻D9、第一并联稳压器U2、第一开关管Q2、第二开关管Q3、第一光耦元件U1、第一稳压管D8、第二稳压管D10、第一限流电阻R9、第二限流电阻R14、第三限流电阻R7、第一下拉电阻R15、第一上拉电阻R8、第二上拉电阻R10、第一调试电阻R13、第一运算放大器IC1A，第一电容C9、第二电容C10、第三电容C11、第一分压电阻R20、第二分压电阻R11、第一精密电阻R12、第二精密电阻R17、第三精密电阻R18和第四精密电阻R19；第一压敏电阻D9与第二电容C10、第三精密电阻R18、第四精密电阻R19并联，第一限流电阻R9、第二分压电阻R11、第一电容C9并联，第一并联稳压器U2介于第四精密电阻R19与第一限流电阻R9之间，第一精密电阻R12一端连接第三精密电阻R18，另一端连接第三限流电阻R7一端；第三限流电阻R7另一端连接第一稳压管D8一端，第一稳压管D8另一端连接第二稳压管D10一端，第二稳压管D10另一端连接第一并联稳压器U2和第一分压电阻R20一端；第一分压电阻R20一端连接第二稳压管D10与第三电容C11一端，另一端连接第二分压电阻R11；第三电容C11一端连接第一分压电阻R20与第二精密电阻R17，另一端连接第一电容C9和第二开关管Q3；同时第二开关管Q3与第二精密电阻R17一端和第一光耦元件U1一端相连；第一光耦元件U1另一端连接第一调试电阻R13一端、第一上拉电阻R8一端和第一开关管Q2一端，第一下拉电阻R15介于第一调试电阻R13和第一开关管Q2之间；第二上拉电阻R10连接第一开关管Q2；第二限流电阻R14一端介于第一下拉电阻R15和第一开关管Q2之间，第二限流电阻R14另一端连接第一运算放大器IC1A。进一步的，第一并联稳压器U2管脚1连接第一限流电阻R9，第一并联稳压器U2管脚2、管脚3、管脚6、管脚7短接后连接输入电压负端；第一光耦元件U1管脚1连接第三限流电阻R7，第一光耦元件U1管脚2连接第二开关管Q3，第一光耦元件U1管脚3连接第一调试电阻R13，第一光耦元件U1管脚4连接第一上拉电阻R8。进一步的，第一调试电阻R13为0欧姆。进一步的，低电压检测电路包括第二压敏电阻D12、第二并联稳压器U5、第三开关管Q6、第四开关管Q7、第二光耦元件U4、第四限流电阻R37、第五限流电阻R26、第六限流电阻R24、第七限流电阻R33、第二运算放大器IC1B、第三稳压管D11、第四稳压管D13、第三上拉电阻R28、第四上拉电阻R29、第二调试电阻R32、第四电容C15、第五电容C16、第六电容C17、第五精密电阻R34、第六精密电阻R35、第七精密电阻R31、第三分压电阻R36和第四分压电阻R30；第五电容C16、第五精密电阻R34、第六精密电阻R35并联后串联连接第七精密电阻R31一端、第二压敏电阻D12一端和第二并联稳压器U5一端，第七精密电阻R31另一端和第二压敏电阻D12另一端与滤波保护电路输出端相连，第二并联稳压器U5另一端与第五限流电阻R26一端、第四稳压管D13一端、第六电容C17一端和第七限流电阻R33一端相连，第四稳压管D13、第三稳压管D11串联后连接第六限流电阻R24一端，第三分压电阻R36、第四分压电阻R30串联后连接第六限流电阻R24一端，第六电容C17和第四电容C15串联后连接第六限流电阻R24一端，第四开关管Q7介于第六电容C17和第四电容C15之间，第七限流电阻R33、第四开关管Q7和第二光耦元件U4的管脚1、管脚2串联后连接第六限流电阻R24一端，第六限流电阻R24另一端连接第五限流电阻R26，第二光耦元件U4的管脚3连接第二调试电阻R32一端，U4的管脚4连接第四上拉电阻R29一端，第二调试电阻R32另一端和第四上拉电阻R29另一端，第三开关管Q6连接第四上拉电阻R29、第二调试电阻R32和第三上拉电阻R28，第四限流电阻R37一端介于第三上拉电阻R28和第三开关管Q6之间，第四限流电阻R37另一端连接第二运算放大器IC1B。进一步的，第二并联稳压器U5管脚1连接第五限流电阻R26，第二并联稳压器U5管脚2、管脚3、管脚6、管脚7短接后连接输入电压负端，并且还与第四稳压管D13、第三分压电阻R36、第六电容C17和第七限流电阻R33相连。进一步的，第二调试电阻R32为0欧姆。进一步的，DC/DC开关电路包括第一三极管Q4、第二三极管Q5、DC/DC转换模块U3、第一调整电阻R22、第二调整电阻R23、第三调整电阻R27、第一输入限流电阻R16、第二输入限流电阻R21、第七电容C12、第八电容C13、第九电容C14和第二下拉电阻R25；第一三极管Q4与第二三极管Q5并联输入端与DC/DC转换模块U3输出管脚8相连，第一三极管Q4与第二三极管Q5并联输出端与DC/DC转换模块U3控制端相连；第一三极管Q4输入端与第一输入限流电阻R16相连，第二三极管Q5输入端与第二输入限流电阻R21相连，DC/DC转换器U3管脚1连接输入电源Vin1，DC/DC转换器U3管脚2连接第二下拉电阻R25，DC/DC转换模块U3管脚3连接输入电源Vi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：包括前面板接口，背板接口，滤波保护电路，高电压检测电路，低电压检测电路，DC/DC开关电路；/n滤波保护电路用于滤除外部输入电源的干扰，为电源板卡提供输入电压；/n高电压检测电路用于检测输入电压中的高压电检测信号，并将高压电检测信号传输给中央处理单元；/n低电压检测电路用于检测输入电压中的低压电检测信号，并将低压电检测信号传输给中央处理单元；/nDC/DC开关电路用于控制电源板卡工作状态；/n前面板接口输出端与滤波保护电路输入端相连，滤波保护电路输出端分别与高电压检测信号输入端、低电压检测信号输入端和DC/DC开关电路输入端相连，高电压检测信号输出端、低电压检测信号输出端与DC/DC开关电路输入端和背板接口输入端相连、DC/DC开关电路输出端与背板接口输入端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：包括前面板接口，背板接口，滤波保护电路，高电压检测电路，低电压检测电路，DC/DC开关电路；
滤波保护电路用于滤除外部输入电源的干扰，为电源板卡提供输入电压；
高电压检测电路用于检测输入电压中的高压电检测信号，并将高压电检测信号传输给中央处理单元；
低电压检测电路用于检测输入电压中的低压电检测信号，并将低压电检测信号传输给中央处理单元；
DC/DC开关电路用于控制电源板卡工作状态；
前面板接口输出端与滤波保护电路输入端相连，滤波保护电路输出端分别与高电压检测信号输入端、低电压检测信号输入端和DC/DC开关电路输入端相连，高电压检测信号输出端、低电压检测信号输出端与DC/DC开关电路输入端和背板接口输入端相连、DC/DC开关电路输出端与背板接口输入端相连。


2.如权利要求1所述的一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：高电压检测电路包括第一压敏电阻D9、第一并联稳压器U2、第一开关管Q2、第二开关管Q3、第一光耦元件U1、第一稳压管D8、第二稳压管D10、第一限流电阻R9、第二限流电阻R14、第三限流电阻R7、第一下拉电阻R15、第一上拉电阻R8、第二上拉电阻R10、第一调试电阻R13、第一运算放大器IC1A，第一电容C9、第二电容C10、第三电容C11、第一分压电阻R20、第二分压电阻R11、第一精密电阻R12、第二精密电阻R17、第三精密电阻R18和第四精密电阻R19；
第一压敏电阻D9与第二电容C10、第三精密电阻R18、第四精密电阻R19并联，第一限流电阻R9、第二分压电阻R11、第一电容C9并联，第一并联稳压器U2介于第四精密电阻R19与第一限流电阻R9之间，第一精密电阻R12一端连接第三精密电阻R18，另一端连接第三限流电阻R7一端；第三限流电阻R7另一端连接第一稳压管D8一端，第一稳压管D8另一端连接第二稳压管D10一端，第二稳压管D10另一端连接第一并联稳压器U2和第一分压电阻R20一端；且第一分压电阻R20一端连接第二稳压管D10与第三电容C11一端，另一端连接第二分压电阻R11；第三电容C11一端连接第一分压电阻R20与第二精密电阻R17，另一端连接第一电容C9和第二开关管Q3；同时第二开关管Q3与第二精密电阻R17一端和第一光耦元件U1一端相连；第一光耦元件U1另一端连接第一调试电阻R13一端、第一上拉电阻R8一端和第一开关管Q2一端，第一下拉电阻R15介于第一调试电阻R13和第一开关管Q2之间；第二上拉电阻R10连接第一开关管Q2；第二限流电阻R14一端介于第一下拉电阻R15和第一开关管Q2之间，第二限流电阻R14另一端连接第一运算放大器IC1A。


3.如权利要求2所述的一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：第一并联稳压器U2管脚1连接第一限流电阻R9，第一并联稳压器U2管脚2、管脚3、管脚6、管脚7短接后连接输入电压负端；第一光耦元件U1管脚1连接第三限流电阻R7，第一光耦元件U1管脚2连接第二开关管Q3，第一光耦元件U1管脚3连接第一调试电阻R13，第一光耦元件U1管脚4连接第一上拉电阻R8。


4.如权利要求3所述的一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：第一调试电阻R13为0欧姆。


5.如权利要求4所述的一种具有电压监控功能的电源板卡，其特征在于：低电压检测电路包括第二压敏电阻D12、第二并联稳压器U5、第三开关管Q6、第四开关管Q7、第二光耦元件U4、第四限流电阻R37、第五限流电阻R26、第六限流电阻R24、第七限流电阻R33、第二运算放大器IC1B、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：史氙，王永刚，于人生，李扬，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21