內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備DC－DC電源變換器裝置

宋 峰

（淮北礦業(yè)集團(tuán)公司鐵運(yùn)處，安徽淮北 235025）

內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備DC－DC電源變換器裝置

宋 峰

（淮北礦業(yè)集團(tuán)公司鐵運(yùn)處，安徽淮北 235025）

介紹了DF4內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備DC－DC電源變換器的研發(fā)和工作原理。該裝置采用噪聲濾波電路、過壓、過流等技術(shù)，較好地完成機(jī)車110V控制電源通過變換器轉(zhuǎn)為15V和5V電源。其結(jié)構(gòu)新穎，操作簡(jiǎn)單。

機(jī)車；DC－DC電源變換器；裝置

1 引言

內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備（對(duì)講機(jī)、手機(jī)等）在地方鐵路的機(jī)車作業(yè)中使用極為頻繁。而其電源極易老化，由于站廠環(huán)境的特殊性，現(xiàn)行DF4機(jī)車逆變器無法對(duì)對(duì)講機(jī)和手機(jī)及時(shí)充電，嚴(yán)重影響正常的行車工作。要徹底解決這個(gè)隱患，就必須隨時(shí)為機(jī)車無線通訊設(shè)備提供電源，以保證乘務(wù)人員作業(yè)時(shí)信號(hào)清晰、接收及時(shí)，為問路式調(diào)車和呼喚應(yīng)答提供必要的硬件支持。為此我們針對(duì)礦區(qū)鐵路惡劣的環(huán)境等現(xiàn)狀自主研發(fā)了內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備DCDC電源變換器，有效地解決了這個(gè)問題，最大程度地滿足了機(jī)車的運(yùn)行需求。

2 研發(fā)方案確定

首先，礦區(qū)鐵路環(huán)境惡劣主要體現(xiàn)在路基塌陷、線路不良等；其次，內(nèi)燃機(jī)車上的工作環(huán)境惡劣主要是工作電壓不穩(wěn)定，運(yùn)行過程中產(chǎn)生電流波動(dòng)大、電磁干擾強(qiáng)、環(huán)境溫度高等。要解決好這些問題，才能真正確保通信的及時(shí)、準(zhǔn)確。我們通過學(xué)習(xí)、論證與調(diào)研，確定了以提高穩(wěn)壓精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、降低低輸出噪音、強(qiáng)化抗干擾能力以及擴(kuò)大工作溫度范圍等技術(shù)要求為著力點(diǎn)，對(duì)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車的供電電路及變壓原理進(jìn)行分析研究，同時(shí)總結(jié)其實(shí)際工作特性和機(jī)車供電電路的特點(diǎn)，找出最合理的解決方案，設(shè)計(jì)出有效的裝置，并且爭(zhēng)取以較小的制作成本取得更大的成效。

3 技術(shù)概況

3.1 主要原理

內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備DC－DC電源變換器主要采用DC－AC－DC間接變流電路原理，先將110V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，再間接變位15V和5V的直流電，成為適合內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備充電的電壓，為無線通訊設(shè)備提供可靠持續(xù)的工作電源。變換器內(nèi)設(shè)噪聲濾波、過壓、過流保護(hù)等電路及散熱裝置，輸入電壓110V，輸出端為電壓DC15V、電流150mA和電壓DC5V、電流550mA兩個(gè)端口，分別為對(duì)講機(jī)和手機(jī)提供電源。整機(jī)具備了高穩(wěn)壓精度、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)、低輸出噪音、并且具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較寬的工作溫度范圍等特點(diǎn)。

3.2 主要技術(shù)參數(shù)

（1）輸入直流電壓

標(biāo)稱值：110V，允許變化范圍：90V～240V。

（2）輸出直流電壓

標(biāo)稱值：15V／150mA，5V／550mA

（3）電壓調(diào)節(jié)范圍：

14.5V～16.4V，4.5～5.5V

（4）穩(wěn)壓精度≤±1%

（5）效率≥80%

（6）過壓、欠壓、過流保護(hù)點(diǎn)及限流值

過壓：（18±1）V，（6±1）V

欠壓：（12±1）V，（4±1）V

過流：（19±1）V，（7±1）V

限流：152A～160mA，550mA～580mA

（7）并聯(lián)工作的均流誤差≤±5%

3.3 工作原理圖

如圖1所示。

圖1 內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備直流電源變換器原理圖

4 實(shí)際運(yùn)用效果統(tǒng)計(jì)

2006至2009年DF4型機(jī)車對(duì)講機(jī)、手機(jī)故障統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)語

內(nèi)燃機(jī)車無線通訊設(shè)備在礦區(qū)鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)中起到了非常重要的作用，是運(yùn)輸作業(yè)的信息傳達(dá)者，而其電源的老化使信息不能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的傳達(dá)，造成信號(hào)中斷、盲目行車等。今年震驚全國(guó)的 “7.23”動(dòng)車追尾事故就是因信號(hào)不準(zhǔn)確的問題而造成的。無線通訊設(shè)備DC－DC電源變換器的使用有效解決了礦區(qū)鐵路的這個(gè)問題，為乘務(wù)人員的操作、內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)支持，杜絕了因通訊中斷造成的隱患，大大增加了安全系數(shù)，確保了我處的安全生產(chǎn)。同時(shí)強(qiáng)化了設(shè)備管理，使對(duì)講機(jī)、手機(jī)的使用壽命大大提高。自該設(shè)備在我處的內(nèi)燃機(jī)車上安裝使用以來，未出現(xiàn)過通訊中斷的現(xiàn)象，安全隱患得到了有效的解決，取得了很好的應(yīng)用效果。

［1］林聰云.內(nèi)燃機(jī)車電傳動(dòng)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，1998.

［2］王連森.內(nèi)燃機(jī)車檢修［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2001.

［3］張志明.普通電工學(xué)［M］.上海：高等教育出版社，1993.

［4］李子貴.電工電子技術(shù)［M］.上海：高等教育出版社，1995.

U262

A

1671-8275（2012）01-0118-01

2011-11-20

宋峰（1981-），男，安徽淮南人，淮北市集團(tuán)公司鐵運(yùn)處運(yùn)轉(zhuǎn)車間副主任，助理工程師。

訾興建