【技術實現步驟摘要】
本技術涉及電力電子，特別涉及一種plc控制柜的高可靠直流供電電源。
技術介紹
1、plc控制柜通常涉及隧道風機、照明、消防等關鍵設施，對其長時間運行穩定性要求極高。因此，高可靠直流供電電源是plc控制柜可靠運行的關鍵裝置。對于可靠性要求較高的高壓轉低壓直流變換器來說，通常采用雙管正激變換器結構，雙管正激變換器由于不存在橋臂直通的可能性，相比于橋式變換器，在電路拓撲上更具可靠性，并且雙管正激變換器通過占空比進行電壓調節，調壓方式簡單。然而，單級變換器結構在出現故障時，通過保護電路閉鎖開關管驅動脈沖后便無法輸出，導致供電中斷，可靠性較低。
技術實現思路
1、鑒于現有技術存在的問題，本技術提供一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，用以提高plc控制柜的供電可靠性。
2、本技術為解決技術問題所采用的技術方案如下：
3、本技術的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，主要包括：
4、全橋整流電路；
5、與全橋整流電路相連的常運行模塊，所述常運行模塊由依次相連的故障模塊切除電路、第一雙管正激變換電路、第一高頻變壓器和第一半波整流電路組成；
6、分別與全橋整流電路和常運行模塊相連的冷備用模塊，所述冷備用模塊由依次相連的冷備用模塊投入電路、第二雙管正激變換電路、第二高頻變壓器和第二半波整流電路組成；
7、分別與常運行模塊和冷備用模塊相連的保護電路。
8、進一步的，所述故障模塊切除電路由第一磁保持繼電器和第一結型場效應
9、進一步的，所述第一雙管正激變換電路由第一功率場效應管、第二功率場效應管、第五肖特基二極管和第六肖特基二極管組成；所述第二雙管正激變換電路由第三功率場效應管、第四功率場效應管、第七肖特基二極管和第八肖特基二極管組成。
10、進一步的，所述保護電路由電壓保護觸發單元、常運行模塊電流保護觸發單元、冷備用模塊電流保護觸發單元、常運行模塊開關管閉鎖單元、冷備用模塊開關管閉鎖單元和切換單元控制電路組成；所述電壓保護觸發單元分別與常運行模塊、冷備用模塊和常運行模塊開關管閉鎖單元相連；所述常運行模塊電流保護觸發單元與常運行模塊開關管閉鎖單元相連，所述常運行模塊開關管閉鎖單元與第一雙管正激變換電路相連；所述冷備用模塊電流保護觸發單元與冷備用模塊開關管閉鎖單元相連，所述冷備用模塊開關管閉鎖單元與第二雙管正激變換電路相連；所述常運行模塊開關管閉鎖單元與切換單元控制電路相連，所述切換單元控制電路分別與故障模塊切除電路和冷備用模塊投入電路相連。
11、進一步的，所述常運行模塊開關管閉鎖單元由第五與門、第六與門、第十驅動器和第十一驅動器組成；所述第六與門的輸入端第一引腳和第五與門的輸出端第三引腳相連，所述第六與門的輸入端第二引腳接入驅動脈沖信號，所述第六與門的輸出端第三引腳分別與第十驅動器的輸入端第一引腳和第十一驅動器的輸入端第一引腳相連；所述第十驅動器的輸出端第三引腳與第一功率場效應管的第一柵極相連，所述第十驅動器的輸出端第四引腳與第一功率場效應管的第一源極相連；所述第十一驅動器的輸出端第三引腳與第二功率場效應管的第二柵極相連，所述第十一驅動器的輸出端第四引腳與第二功率場效應管的第二源極相連。
12、進一步的，所述電壓保護觸發單元由第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第一數字隔離器、第三比較器、第五參考電平分壓電阻和第六參考電平分壓電阻組成；所述第一采樣電阻、第二采樣電阻和第三采樣電阻串聯后并聯至常運行模塊輸入端正極a點和直流輸入端b點之間，所述第一數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第三采樣電阻兩端，所述第一數字隔離器的輸出端第三引腳與第三比較器的輸入負端第四引腳相連，所述第三比較器的輸入正端第三引腳接入第五參考電平分壓電阻和第六參考電平分壓電阻的連接點，所述第三比較器的輸出端第一引腳和第五與門的輸入端第一引腳相連。
13、進一步的，所述常運行模塊電流保護觸發單元由第四采樣電阻、第二數字隔離器、第四比較器、第七參考電平分壓電阻和第八參考電平分壓電阻組成；所述第四采樣電阻串聯至常運行模塊的輸入端正極a點和常運行模塊的輸入端正極c點之間，所述第二數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第四采樣電阻r4兩端，所述第二數字隔離器的輸出端第三引腳與第四比較器的輸入負端第四引腳相連，所述第四比較器的輸入正端第三引腳接入第七參考電平分壓電阻和第八參考電平分壓電阻的連接點，所述第四比較器的輸出端第一引腳和第五與門的輸入端第二引腳相連。
14、進一步的，所述切換單元控制電路由第七非門、第八驅動器和第九驅動器組成；所述第七非門的輸入端第一引腳和第五與門的輸出端第三引腳相連，所述第七非門的輸出端第二引腳同時連接至第一磁保持繼電器的斷開驅動端、第八驅動器的輸入端第一引腳、第二磁保持繼電器的閉合驅動端、第九驅動器的輸入端第一引腳；所述第八驅動器的輸出端第三引腳和第一結型場效應晶體管的第五源極相連，所述第八驅動器的輸出端第四引腳與第一結型場效應晶體管的第五柵極相連；所述第九驅動器的輸出端第三引腳和第五功率場效應管的第六柵極相連，所述第九驅動器的輸出端第四引腳和第五功率場效應管的第六源極相連。
15、進一步的，所述冷備用模塊開關管閉鎖單元由第十四與門、第十五驅動器和第十六驅動器組成；所述第十四與門的輸入端第二引腳接入驅動脈沖信號，所述第十四與門的輸出端第三引腳分別與第十五驅動器的輸入端第一引腳和第十六驅動器的輸入端第一引腳相連；所述第十五驅動器的輸出端第三引腳與第三功率場效應管的第三柵極相連，所述第十五驅動器的輸出端第四引腳與第三功率場效應管的第三源極相連；所述第十六驅動器的輸出端第三引腳與第四功率場效應管的第四柵極相連，所述第十六驅動器的輸出端第四引腳與第四功率場效應管的第四源極相連。
16、進一步的，所述冷備用模塊電流保護觸發單元由第十一采樣電阻、第十二數字隔離器、第十三比較器、第九參考電平分壓電阻和第十參考電平分壓電阻組成；所述第十一采樣電阻串聯至常運行模塊的輸入端正極a點和冷備用模塊的輸入端正極d點之間，所述第十二數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第十一采樣電阻兩端，所述第十二數字隔離器的輸出端第三引腳與第十三比較器的輸入負端第四引腳相連，所述第十三比較器的輸入正端第三引腳接入第九參考電平分壓電阻和第十參考電平分壓電阻的連接點，所述第十三比較器的輸出端第一引腳和第十四與門的輸入端第一引腳相連。
17、與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：
18、本技術的一種pl本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述故障模塊切除電路由第一磁保持繼電器和第一結型場效應晶體管組成；所述第一磁保持繼電器和第一結型場效應晶體管串聯接入常運行模塊的輸入端正極c點處，所述第一結型場效應晶體管的漏極與常運行模塊的輸入端正極c點相連；所述冷備用模塊投入電路由第二磁保持繼電器和第五功率場效應管組成；所述第二磁保持繼電器和第五功率場效應管并聯接入冷備用模塊的輸入端正極d點處，所述第五功率場效應管的漏極與冷備用模塊的輸入端正極d點相連。
3.根據權利要求2所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述第一雙管正激變換電路由第一功率場效應管、第二功率場效應管、第五肖特基二極管和第六肖特基二極管組成；所述第二雙管正激變換電路由第三功率場效應管、第四功率場效應管、第七肖特基二極管和第八肖特基二極管組成。
4.根據權利要求3所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述保護電路由電壓保護觸發單元、常運行模塊電流保護觸發單
5.根據權利要求4所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述常運行模塊開關管閉鎖單元由第五與門、第六與門、第十驅動器和第十一驅動器組成；所述第六與門的輸入端第一引腳和第五與門的輸出端第三引腳相連，所述第六與門的輸入端第二引腳接入驅動脈沖信號，所述第六與門的輸出端第三引腳分別與第十驅動器的輸入端第一引腳和第十一驅動器的輸入端第一引腳相連；所述第十驅動器的輸出端第三引腳與第一功率場效應管的第一柵極相連，所述第十驅動器的輸出端第四引腳與第一功率場效應管的第一源極相連；所述第十一驅動器的輸出端第三引腳與第二功率場效應管的第二柵極相連，所述第十一驅動器的輸出端第四引腳與第二功率場效應管的第二源極相連。
6.根據權利要求5所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述電壓保護觸發單元由第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第一數字隔離器、第三比較器、第五參考電平分壓電阻和第六參考電平分壓電阻組成；所述第一采樣電阻、第二采樣電阻和第三采樣電阻串聯后并聯至常運行模塊輸入端正極a點和直流輸入端b點之間，所述第一數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第三采樣電阻兩端，所述第一數字隔離器的輸出端第三引腳與第三比較器的輸入負端第四引腳相連，所述第三比較器的輸入正端第三引腳接入第五參考電平分壓電阻和第六參考電平分壓電阻的連接點，所述第三比較器的輸出端第一引腳和第五與門的輸入端第一引腳相連。
7.根據權利要求5所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述常運行模塊電流保護觸發單元由第四采樣電阻、第二數字隔離器、第四比較器、第七參考電平分壓電阻和第八參考電平分壓電阻組成；所述第四采樣電阻串聯至常運行模塊的輸入端正極a點和常運行模塊的輸入端正極c點之間，所述第二數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第四采樣電阻R4兩端，所述第二數字隔離器的輸出端第三引腳與第四比較器的輸入負端第四引腳相連，所述第四比較器的輸入正端第三引腳接入第七參考電平分壓電阻和第八參考電平分壓電阻的連接點，所述第四比較器的輸出端第一引腳和第五與門的輸入端第二引腳相連。
8.根據權利要求5所述的一種PLC控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述切換單元控制電路由第七非門、第八驅動器和第九驅動器組成；所述第七非門的輸入端第一引腳和第五與門的輸出端第三引腳相連，所述第七非門的輸出端第二引腳同時連接至第一磁保持繼電器的斷開驅動端、第八驅動器的輸入端第一引腳、第二磁保持繼電器的閉合驅動端、第九驅動器的輸入端第一引腳；所述第八驅動器的輸出端第三引腳和第一結型場效應晶體管的第五源極相連，所述第八驅動器的輸出端第四引腳與第一結型場效應晶體管的第五柵極相連；所述第九驅動器的輸出端第三引腳和第五功率場效應管的第六柵極相連，所述第九驅動器的輸出端第四引腳和第五功率場效應管的第六源極相連。...
【技術特征摘要】
1.一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述故障模塊切除電路由第一磁保持繼電器和第一結型場效應晶體管組成；所述第一磁保持繼電器和第一結型場效應晶體管串聯接入常運行模塊的輸入端正極c點處，所述第一結型場效應晶體管的漏極與常運行模塊的輸入端正極c點相連；所述冷備用模塊投入電路由第二磁保持繼電器和第五功率場效應管組成；所述第二磁保持繼電器和第五功率場效應管并聯接入冷備用模塊的輸入端正極d點處，所述第五功率場效應管的漏極與冷備用模塊的輸入端正極d點相連。
3.根據權利要求2所述的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述第一雙管正激變換電路由第一功率場效應管、第二功率場效應管、第五肖特基二極管和第六肖特基二極管組成；所述第二雙管正激變換電路由第三功率場效應管、第四功率場效應管、第七肖特基二極管和第八肖特基二極管組成。
4.根據權利要求3所述的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述保護電路由電壓保護觸發單元、常運行模塊電流保護觸發單元、冷備用模塊電流保護觸發單元、常運行模塊開關管閉鎖單元、冷備用模塊開關管閉鎖單元和切換單元控制電路組成；所述電壓保護觸發單元分別與常運行模塊、冷備用模塊和常運行模塊開關管閉鎖單元相連；所述常運行模塊電流保護觸發單元與常運行模塊開關管閉鎖單元相連，所述常運行模塊開關管閉鎖單元與第一雙管正激變換電路相連；所述冷備用模塊電流保護觸發單元與冷備用模塊開關管閉鎖單元相連，所述冷備用模塊開關管閉鎖單元與第二雙管正激變換電路相連；所述常運行模塊開關管閉鎖單元與切換單元控制電路相連，所述切換單元控制電路分別與故障模塊切除電路和冷備用模塊投入電路相連。
5.根據權利要求4所述的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述常運行模塊開關管閉鎖單元由第五與門、第六與門、第十驅動器和第十一驅動器組成；所述第六與門的輸入端第一引腳和第五與門的輸出端第三引腳相連，所述第六與門的輸入端第二引腳接入驅動脈沖信號，所述第六與門的輸出端第三引腳分別與第十驅動器的輸入端第一引腳和第十一驅動器的輸入端第一引腳相連；所述第十驅動器的輸出端第三引腳與第一功率場效應管的第一柵極相連，所述第十驅動器的輸出端第四引腳與第一功率場效應管的第一源極相連；所述第十一驅動器的輸出端第三引腳與第二功率場效應管的第二柵極相連，所述第十一驅動器的輸出端第四引腳與第二功率場效應管的第二源極相連。
6.根據權利要求5所述的一種plc控制柜的高可靠直流供電電源，其特征在于，所述電壓保護觸發單元由第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第一數字隔離器、第三比較器、第五參考電平分壓電阻和第六參考電平分壓電阻組成；所述第一采樣電阻、第二采樣電阻和第三采樣電阻串聯后并聯至常運行模塊輸入端正極a點和直流輸入端b點之間，所述第一數字隔離器的輸入端第一引腳和第二引腳并聯至第三采樣電阻兩端，所述第一數字隔離器的輸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段承君，周曉旭，段英杰，周麗軍，任逸飛，岳鵬程，孫貝，張博森，白玉瓊，張越，謝昊良，秦宇健，傅凱，
申請(專利權)人：山西省智慧交通研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：
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