一種高速公路情報板自穩壓電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高速公路情報板自穩壓電源，它包括供電側電壓接口、整流電路、逆變電路和輸出接口。所述供電側電壓接口與所述整流電路相連，所述整流電路與所述逆變電路相連，所述逆變電路與所述輸出接口相連。本實用新型采用整流和逆變的技術將情報板供電側不穩定的交流電壓變換成情報板所需要的穩定的交流電壓，其適用于高速公路情報板的供電系統。
【專利說明】一種高速公路情報板自穩壓電源
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于交通工程系統供電【技術領域】，具體地說是一種高速公路情報板自穩壓電源。
【背景技術】
[0002]交通工程中的供電方式呈帶狀式，供電距離長，負荷小而且分散。其變電站一般設置在管理中心、收費站、服務區或養護工區內，供電間隔為20-30公里。目前多采用10千伏或380伏的供電方式，對于距變電站5公里以內的用電設備常采用低壓直接輸送電源，對于距離變電站5-20公里路段的用電設備，常采用電力電纜將6-10千伏的電源送到供電點，再通過降壓埋地式變壓器變換成220伏電源。對中長距離供電而言，由于存在線路阻抗，輸電線路上會產生壓降，從而導致供電電壓和供電質量下降，供電效率降低。有方案提出可以增大導線截面積來降低線路阻抗，此方案可以提高供電能力，但也大大增加了投資成本。也有方案提出對于遠距離的場外用電設備利用太陽能或風能供電，但太陽能或風能供電的方式受天氣狀況影響較大，導致供電質量不穩定，且這兩種供電方式的建設投資也相當昂貴。高速公路情報板是高速公路監控系統的重要發布設備，主要用于發布高速公路的交通資訊、氣象信息、路面情況等綜合信息，從而有效地對交通流進行誘導，確保道路的暢通。供電電壓的下降和不穩定會影響高速公路情報板的正常工作，不能使其有效地對交通流進行誘導，從而降低了路網交通運輸能力。
【發明內容】
[0003]為了保證高速公路情報板供電電壓的穩定，確保高速公路的安全和暢通，本實用新型提出了一種高速公路情報板自穩壓電源，該穩壓電源可以輸出情報板所需要的穩定的交流電壓。
[0004]本實用新型的技術方案是這么實現的:
[0005]一種高速公路情報板自穩壓電源，包括供電側電壓接口、整流電路、逆變電路和輸出接口 ；所述整流電路包括交流側電感L1、功率管T1、功率管T2、功率管T3、功率管T4、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和直流側電容器C1 ;交流側電感L1與功率管T1的發射極相連，功率管T1和二極管D1并聯，功率管T2和二極管D2并聯，功率管T3和二極管D3并聯，功率管T4和二極管D4并聯，功率管T1的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T3的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T2的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T4的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T1的發射極與功率管T2的集電極相連，功率管T3的發射極與功率管T4的集電極相連；
[0006]所述逆變電路包括功率管T5、功率管T6、功率管T7、功率管T8、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、濾波電感L2和濾波電容器C2。功率管T5和二極管D5并聯，功率管T6和二極管D6并聯,功率管T7和二極管D7并聯,功率管T8和二極管D8并聯,功率管T5的發射極與功率管T6的集電極相連，功率管T7的發射極與功率管T8的集電極相連，功率管T5的發射極通過濾波電感L2與濾波電容器C2的正極相連，功率管T7的發射極與濾波電容器C2的負極相連；
[0007]所述供電側電壓接口與所述整流電路相連，所述整流電路與所述逆變電路相連，所述逆變電路與所述輸出接口相連。
[0008]進一步，所述供電側電壓接口接入高速公路情報板的供電電壓源。
[0009]本實用新型采用整流和逆變技術將高速公路情報板下降的且具有不穩定性的供電電壓變換成為高速公路情報板所需要的幅值和頻率都穩定的交流電壓，解決了高速公路情報板供電電壓下降和不穩定的問題。本實用新型電路結構簡單，響應速度快。本實用新型的整流電路輸入功率因數為1，提高了供電效率，逆變電路可以輸出任意幅值和頻率的交流電壓，且輸出電壓的畸變率低，保障了供電質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型高速公路情報板自穩壓電源的拓撲結構圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型高速公路情報板自穩壓電源的拓撲結構圖，主要包括供電側電壓接口、整流電路、逆變電路、整流電路控制系統、逆變電路控制系統和輸出接口。
[0013]本實用新型從所述供電側電壓接口接入高速公路情報板的供電電壓源。所述供電偵U電壓
[0014]接口與所述整流電路相連，為整流電路提供交流電壓。
[0015]所述整流電路包括交流側電感L1、功率管T1、功率管T2、功率管T3、功率管T4、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和直流側電容器Q。交流側電感L1與功率管T1的發射極相連，功率管T1和二極管D1并聯，功率管T2和二極管D2并聯，功率管T3和二極管D3并聯，功率管T4和二極管D4并聯，功率管T1的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T3的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T2的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T4的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T1的發射極與功率管T2的集電極相連，功率管T3的發射極與功率管T4的集電極相連。所述整流電路與所述逆變電路相連，為逆變電路提供穩定的直流電壓。
[0016]所述交流側電感放在整流電路的交流輸入端，起到濾除基波以外的交流側的高頻諧波電流的作用，同時也滿足瞬態電流跟蹤速度的需求
[0017]整流電路的具體工作流程:整流電路控制系統通過向整流電路中的功率管Tl、T2、T3、T4提供驅動信號來控制功率管的通斷從而控制整流電路直流側的輸出電壓。功率管Tl和T4組成一對橋臂，它們同時導通和關斷，T2和T3組成另一對橋臂，它們同時導通和關斷。為避免短路，功率管Tl和T2不能同時導通，T3和T4不能同時導通。整流電路中的二極管D1、D2、D3、D4起導流的作用。當功率管Tl和T4導通時，整流電路直流側輸出電壓為其交流側輸入電壓值，當功率管T2和T3導通時，整流電路直流側輸出電壓為其交流側輸入電壓的負值。整流電路控制系統通過控制整理電路功率管的通斷時間和頻率來控制整理電路輸出所需要的直流電壓值。
[0018]所述逆變電路包括功率管T5、功率管T6、功率管T7、功率管T8、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、濾波電感L2和濾波電容器C2。功率管T5和二極管D5并聯，功率管T6和二極管D6并聯,功率管T7和二極管D7并聯,功率管T8和二極管D8并聯,功率管T5的發射極與功率管T6的集電極相連，功率管T7的發射極與功率管T8的集電極相連，功率管T5的發射極通過濾波電感L2與濾波電容器C2的正極相連，功率管T7的發射極與濾波電容器C2的負極相連。所述逆變電路通過所述輸出接口向負載輸出所需要的交流電壓。
[0019]逆變電路的具體工作流程:逆變電路控制系統通過向逆變電路中的功率管T5、T6、T7、T8提供驅動信號來控制功率管的通斷從而控制逆變電路交流輸出電壓。功率管T5和T8組成一對橋臂，它們同時導通和關斷，T6和T7組成另一對橋臂，它們同時導通和關斷。為避免短路，功率管T5和T6不能同時導通，T7和T8不能同時導通。逆變電路中的二極管D5、D6、D7、D8起導流的作用。當功率管T5和T8導通時，逆變電路的交流輸出電壓為其直流側的電壓值，當功率管T6和T7導通時，逆變電路的交流輸出電壓為其直流側電壓的負值。逆變電路控制系統通過控制逆變電路功率管的通斷時間和頻率來控制逆變電路輸出所需要的交流電壓值。逆變電路中的濾波電感L2和濾波電容器C2用于濾除逆變電路輸出電壓波中的高次諧波分量。
[0020]本實用新型從所述輸出接口接入高速公路情報板負載。
[0021]所述整流電路控制系統控制所述整流電路的運行，所述逆變電路控制系統控制所述逆變電路的運行。
[0022]在以上的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型。但是以上描述僅是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本實用新型不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種高速公路情報板自穩壓電源，其特征在于，包括供電側電壓接口、整流電路、逆變電路和輸出接口； 所述整流電路包括交流側電感L1、功率管T1、功率管T2、功率管T3、功率管T4、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和直流側電容器C1 ;交流側電感L1與功率管T1的發射極相連，功率管T1和二極管D1并聯，功率管T2和二極管D2并聯，功率管T3和二極管D3并聯，功率管T4和二極管D4并聯，功率管T1的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T3的集電極與直流側電容器C1的正極相連，功率管T2的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T4的發射極與直流側電容器C1的負極相連，功率管T1的發射極與功率管T2的集電極相連，功率管T3的發射極與功率管T4的集電極相連； 所述逆變電路包括功率管T5、功率管T6、功率管T7、功率管T8、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、濾波電感L2和濾波電容器C2 ； 功率管T5和二極管D5并聯，功率管T6和二極管D6并聯，功率管T7和二極管D7并聯，功率管T8和二極管D8并聯，功率管T5的發射極與功率管T6的集電極相連，功率管T7的發射極與功率管T8的集電極相連，功率管T5的發射極通過濾波電感L2與濾波電容器C2的正極相連，功率管T7的發射極與濾波電容器C2的負極相連； 所述供電側電壓接口與所述整流電路相連，所述整流電路與所述逆變電路相連，所述逆變電路與所述輸出接口相連。
2.根據權利要求1所述的高速公路情報板自穩壓電源，其特征在于，所述供電側電壓接口接入高速公路情報板的供電電壓源。
【文檔編號】H02M5/458GK204068724SQ201420575248
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】秦夷, 邢玨 申請人:江蘇智運科技發展有限公司