Блок питания бп-060
Блок БП-060 предназначен для:
- формирования из постоянного напряжения плюс 50 В бортовой сети электровоза стабилизированных напряжений, необходимых для питания микропроцессорной аппаратуры управления, датчиков и контроллера машиниста;
- управления подогревом и вентиляторами принудительного охлаждения блока БУ-193-02.
Технические характеристики съемного блока БП-060 приведены в таблице 1.19.
Таблица 1.19 – Основные технические характеристики БП-060
Наименование параметров |
Значение |
1 Входные напряжения 1.2 Напряжение питания, В 1.3 напряжение подогрева, В |
От 45 до 55 От 35 до 58 |
2 Канал выходного напряжения 12 В 2.1 Уровень выходного напряжения, В 2.2 Максимальный выходной ток, А, не более 2.3 Уровень гальванической развязки между первичными и вторичными цепями. В, не менее |
12 плюс/минус 1,2 1,5
500 |
3 Канал выходных напряжений плюс/минус 15 В 3.1 Уровень выходных напряжений - в канале 15 В - в канале минус 15 В 3.2 Максимальный выходной ток каждого канала, А, не более 3.3 Уровень гальванической развязки между первичными и вторичными цепями, В, не менее |
15 плюс/минус 1,5 Минус 15 плюс/минус 1,5 0,2
500 |
4 Канал питания датчиков и КМЭ плюс/минус 15 В 4.1 Уровень выходных напряжений - в канале 15 В - в канале минус 15 В 4.2 Максимальный выходной ток каждого канала, А, не более 4.3 Уровень гальванической развязки между первичными и вторичными цепями, В, не менее |
15 плюс/минус 1,5 Минус 15 плюс/минус 1,5
1,3 500 |
5 Канал питания 5 В 5.1 Уровень выходного напряжения, В 5.2 Максимальный выходной ток, А, не более |
5 плюс/минус 0,5 1,0 |
5.3 Уровень гальванической развязки между первичными и вторичными цепями. В, не менее |
500 |
6 Канал питания 5 В 6.1 Уровень выходного напряжения, В 6.2 Максимальный выходной ток, А, не более 6.3 Уровень гальванической развязки между первичными и вторичными цепями. В, не менее |
5 плюс/минус 0,5 4,0
500 |
7 Канал управления вентиляторами 7.1 Уровень входного сигнала управления 7.2 Ток управляющего сигнала, мА, не более 7.3 Уровень напряжения управления вентиляторами, В 7.4 Ток нагрузки, А, не более |
ТТЛ 10 От 45 до 55 1,0 |
8 Канал управления «подогревом» аппаратуры 8.1 Температура включения системы подогрева, °С, не менее 8.2 Температура отключения системы подогрева, °С, не более 8.3 Ток нагрузки, А, не более |
Минус 26 Минус 15 5 |
Внешний вид съемного блока БП-060 показан на рисунке 1.49.
Функционально блок БП-060 состоит из следующих узлов:
входного фильтра Ф;
шести узлов источников питания МП1 - МП6 (DС/DC преобразователи);
семи узлов индикации Инд1 - Инд7;
Рисунок 1.49 – Внешний вид съемного блока БП-060
-
Вкл. «подогрев»
Датчики ±15 В
Питание «подогрев»
КМЭ 15 В
Питание 50 В
Питание ±15 В
Питание ШТ
Питание 5 В
Упр. вентиляторами
Питание 5 В
Вкл. вентиляторов
Выход 12 В
Рисунок 1.50 - Структурная схема съемного блока БП-060
двух ключей Кл1 и Кл2, управляющих включением вентиляторов и нагревательными элементами;
гальванической развязки, управляющей ключом Кл1;
узла контроля и управления ключом Кл2, состоящего из датчика температуры ДТ° и усилителя У.
Структурная схема съемного блока БП-060 показана на рисунке 1.50.
Блок содержит шесть независимых каналов формирования напряжений питания МП1…МП6 устройств блока БУ-193-02 с элементами индикации Инд1…Инд7, питаемых от входного фильтра Ф и электронные ключи Кл1 и Кл2, управления соответственно вентиляторами и элементами обогрева шкафа БУ-193-02.
Для контроля температуры на плате БП-060 установлен датчик температуры ДТº и усилитель сигнала У от этого датчика.
Подробная функциональная схема БП-060 с внешними разъемными соединителями приведена на рисунке Л.1 приложения Л.
Напряжение питания 50 В через разъемный соединитель Х1 и предохранитель F2 поступает на фильтр Ф1, выполненный на диодной сборке V5, конденсаторах С4, С8, С11 - С22, дросселе L1. RС-цепи R14 - R18, С9, С10 и конденсаторы С5, С6 заземляют входные цепи DС/DC преобразователей, снижая уровень помех от входных цепей и проникновение высокочастотных помех во входные цепи от работающих ключей в самих DС/DC преобразователях.
Через диодную сборку V2 и предохранитель F1 формируется напряжение питания панелей шунтирующих тиристоров, расположенные в кузове электровоза. Диодная сборка V2 обеспечивает объединение выходов МПК1 и МПК2 и исключает проникновение напряжения в неработающий комплект аппаратуры.
DС/DC преобразователи U1 - U6 формируют напряжения необходимые для работы блока БУ-193-02. На выходах DС/DC преобразователей включены LC-фильтры Ф2-Ф6, защищающие питаемые цепи от высокочастотных помех, возникающих при работе преобразователей. LC-фильтры выполнены на следующих элементах:
- для канала 12 В – L2, С23, С30, С37;
- для канала питания 15 В – L3, С28, С33, С40;
- для канала питания минус 15 В – L4, С29, С34, С41;
- для канала питания 15 В датчиков тока и напряжения, контроллера машиниста электровоза КМЭ – L5, С24, С35, С42. Через диод V19 объединяются все источники питания 15 В и питают задатчики КМЭ. Через диод V20 объединяются источники питания МПК1 и МПК2 15 В и питают датчики тока, подключенные к системе;
- для канала питания минус 15 В датчиков тока и напряжения – L6, С25, С36, С43. Через диод V21 объединяются источники питания МПК1 и МПК2 15 В и запитывают датчики тока, подключенные к системе;
- для первого канала 5 В1 – L7, С26, С31, С38;
- для второго канала 5 В – L9, С27, С32, С39.
Работу съемного блока БП-060 можно проконтролировать по светодиодам V22 - V30, выведенным на переднюю планку блока и отражающим наличие напряжения на выходе каналов и выход из строя предохранителя F2. Резисторы R18 - R31 задают токи через светодиоды.
Назначение светодиодов и цвет свечения приведены в таблице 1.20.
Таблица 1.20 - Назначение светодиодов, расположенных на передней панели БП-060
Назначение светодиодов |
Поз. обозначение |
Цвет свечения |
1 Наличие напряжения 50 В |
V22 "+50В" |
Желтый |
2 Сгорание предохранителя F2 |
V23 "F2" |
Красный |
3 Наличие напряжения 12 В |
V24 "+12В" |
Зеленый |
4 Наличие напряжения 15 В |
V25 "+15В" |
Зеленый |
5 Наличие напряжения минус 15 В |
V26 "-15В" |
Зеленый |
6 Наличие напряжения питания датчиков 15 В |
V27 "+15ВД" |
Зеленый |
7 Наличие напряжения питания датчиков минус 15 В |
V28 "-15ВД" |
Зеленый |
8 Наличие напряжения первого канала 5 В |
V29 "+5В1" |
Желтый |
9 Наличие напряжения второго канала 5 В |
V30 "+5В" |
Желтый |
Гальваническая развязка Гр выполнена на оптопаре D4. Нагрузкой оптопары является транзисторный ключ Кл1 (V8).
Контроль температуры внутри блока БУ-193-02 осуществляется при помощи датчика, входящего в состав микросхемы программируемого микроконтроллера D1. Выход микросхемы нагружен на транзисторный усилитель (V6, V7 и токоограничивающие резисторы R6, R7, R9, R10). Питается микросхема D1 от параметрического стабилизатора, выполненного на элементах: диоде V14, стабилитроне V1, резисторе R1 и конденсаторе С2. Выходной ключ Кл2 выполнен на полевых транзисторах V12, V13.