帶嵌入式直流電源模塊結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種帶嵌入式直流電源模塊結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源，適用于電力系統(tǒng)變電站一體化整流屏110V/220V直流輸出電壓直接變換為通信設(shè)備電源。屬于電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一體化電源系統(tǒng)是以變電站直流電源為核心，將直流電源和通信用直流變換電源(簡(jiǎn)稱DC-DC)組合為一體，共享直流電源的蓄電池組，并統(tǒng)一監(jiān)控的成套設(shè)備。目前，通信設(shè)備1-1常用的直流電源輸入模塊采用-48V，一體化電源需要經(jīng)過(guò)外置式DC-DC變換器進(jìn)行直流變換后，才能為通信設(shè)備供電。具體是通過(guò)DC/DC變換器(DC/DC模塊1-2)將110V/220V直流轉(zhuǎn)變?yōu)?48V直流，為所有通信設(shè)備1_1提供電源，-48V通信電源系統(tǒng)作為一體化電源的子系統(tǒng)，是由變電站直流電源充電機(jī)加裝-48V通信用直流變換電源(DC/DC模塊1-2)，采用的DC/DC通信電源供電系統(tǒng)由DC/DC模塊、直流配電屏等部分組成，在直流-48V的輸出側(cè)正極接地。
[0003]采用現(xiàn)有技術(shù)的外置式DC-DC變換器存在如下方面缺陷:(I)當(dāng)某個(gè)通信設(shè)備回路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí)，無(wú)法提供足夠的沖擊電流實(shí)現(xiàn)故障回路的及時(shí)切斷，空氣開(kāi)關(guān)無(wú)法及時(shí)跳開(kāi)，使得48V輸出母線的電壓下降，導(dǎo)致母線上其他負(fù)載重啟，影響其它通信設(shè)備工作，擴(kuò)大了故障范圍。通信設(shè)備外部的DC/DC模塊成為了通信設(shè)備取電的一個(gè)制約因素。
(2)目前使用的通信設(shè)備內(nèi)部的電路板，通常是采用12V、5V或3V的直流電壓作為供電電源。已有技術(shù)通過(guò)DC/DC模塊實(shí)現(xiàn)從IlOV或220V直流電轉(zhuǎn)換為48V直流轉(zhuǎn)換后，在通信設(shè)備內(nèi)部依然需要完成48V到12V、5V或3V的直流電壓轉(zhuǎn)換，兩次轉(zhuǎn)換降低了電能的使用效率，也增加了故障點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的外置式DC-DC變換器存在的需兩次轉(zhuǎn)換降低電能的使用效率及增加故障點(diǎn)的問(wèn)題，提供一種帶嵌入式直流電源模塊結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]帶嵌入式直流電源模塊結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源，包括電力系統(tǒng)變電站用的110V/220V直流電源和站用通信設(shè)備，在站用通信設(shè)備中設(shè)有嵌入式直流電源模塊，電力系統(tǒng)變電站用的110V/220V直流電源系統(tǒng)中設(shè)有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV和220V直流輸出端與嵌入式直流電源模塊的輸入端連接；嵌入式直流電源模塊植入通信設(shè)備的電路板中與通信設(shè)備的電路板形成一體式電路板結(jié)構(gòu)，嵌入式直流電源模塊中設(shè)有輸入直流電壓選擇電路，以選擇IlOV或者220V直流輸入電壓，嵌入式直流電源模塊中設(shè)有12V、5V和3V直流輸出電壓，構(gòu)成將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路；構(gòu)成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設(shè)備嵌入式直流供電模塊結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]進(jìn)一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為12V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，由電源開(kāi)關(guān)S1、電感L1、二極管VDl、電容Cl和電阻RLl連接而成；電容Cl和電阻RLl并聯(lián)，二極管VDl的負(fù)極通過(guò)電感LI連接電容Cl與電阻RLl并聯(lián)組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過(guò)電源開(kāi)關(guān)SI連接二極管VDl的負(fù)極，形成12V直流輸出電壓的正極端；二極管VDl的正極連接電容Cl與電阻RLl并聯(lián)組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負(fù)極，形成12V直流輸出電壓的負(fù)極端。
[0009]進(jìn)一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為5V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，由電源開(kāi)關(guān)S2、電感L2、二極管VD2、電容C2和電阻RL2連接而成；電容C2和電阻RL2并聯(lián)，二極管VD2的負(fù)極通過(guò)電感L2連接電容C2與電阻RL2并聯(lián)組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過(guò)電源開(kāi)關(guān)S2連接二極管VD2的負(fù)極，形成5V直流輸出電壓的正極端；二極管VD2的正極連接電容C2與電阻RL2并聯(lián)組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負(fù)極，形成5V直流輸出電壓的負(fù)極端。
[0010]進(jìn)一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為3V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，由電源開(kāi)關(guān)S3、電感L3、二極管VD3、電容C3和電阻RL3連接而成；電容C3和電阻RL3并聯(lián)，二極管VD3的負(fù)極通過(guò)電感L3連接電容C3與電阻RL3并聯(lián)組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過(guò)電源開(kāi)關(guān)S3連接二極管VD3的負(fù)極，形成3V直流輸出電壓的正極端；二極管VD3的正極連接電容C3與電阻RL3并聯(lián)組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負(fù)極，形成3V直流輸出電壓的負(fù)極端。
[0011]進(jìn)一步的，所述嵌入式直流電源模塊⑴的輸入/輸出電壓特性指標(biāo)滿足如下表達(dá)式:
[0012]I)輸入直流電壓=(85% -117.5% )Un，其中，Un為變電站直流電源系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，當(dāng)使用I1V直流電源系統(tǒng)時(shí)，Un為IlOV ;當(dāng)使用220V直流電源系統(tǒng)時(shí)，Un為220V ;
[0013]2)直流輸出電壓范圍:12V輸出端電壓=10.8V-13.2VDC，5V輸出端電壓=4.5V-5.5VDC，3V 輸出端電壓=2.7V-3.3VDC0
[0014]本發(fā)明具有以下突出的有益效果和實(shí)質(zhì)性特點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明在在站用通信設(shè)備中設(shè)有嵌入式直流電源模塊，電力系統(tǒng)變電站用的110V/220V直流電源系統(tǒng)中設(shè)有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV和220V直流輸出端與嵌入式直流電源模塊的輸入端連接；嵌入式直流電源模塊植入通信設(shè)備的電路板中與通信設(shè)備的電路板形成一體式電路板結(jié)構(gòu)，嵌入式直流電源模塊中設(shè)有輸入直流電壓選擇電路，以選擇IlOV或者220V直流輸入電壓，嵌入式直流電源模塊中設(shè)有12V、5V和3V直流輸出電壓，構(gòu)成將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路；構(gòu)成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設(shè)備嵌入式直流供電模塊結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)110V/220V嵌入式直流電源模塊故障只影響單個(gè)通信設(shè)備本身，不會(huì)影響其它支路的通信設(shè)備供電，解決了現(xiàn)有技術(shù)一體化電源中DC/DC模塊的48V直流輸出支路短路及過(guò)載而引起的其它支路的通信設(shè)備斷電的技術(shù)問(wèn)題，并具有使用簡(jiǎn)單、維護(hù)更加便捷和結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單等有益效果。
[0016]2、本發(fā)明由現(xiàn)有技術(shù)變電站直流電源輸出的IlOV或220V轉(zhuǎn)換48V，再由48V轉(zhuǎn)換至12V、5V或3V的降壓過(guò)程優(yōu)化成變電站直流電源輸出的的IlOV或220V直接轉(zhuǎn)換12V、5V或3V，本發(fā)明減少了一次DC/DC變換，避免多次變換電壓，提高了能量轉(zhuǎn)換效率，使用效率更高。
[0017]3、本發(fā)明通過(guò)在通信設(shè)備內(nèi)電路板上直接植入將變電站直流電源輸出的IlOV或220V直流電轉(zhuǎn)換為通信設(shè)備板卡使用的12V、5V或3V直流電的110V/220V嵌入式直流電源模塊，使通信設(shè)備電壓輸入特性跟變電站直流電源的輸出特性匹配，電壓輸出特性跟通信設(shè)備板卡用電性能匹配，簡(jiǎn)化和優(yōu)化直流電轉(zhuǎn)換過(guò)程，并且在輸出支路短路及過(guò)載而引起的其它支路的通信設(shè)備斷電的故障范圍縮小到設(shè)備本身，單支路的故障不影響其它通信設(shè)備，維護(hù)更加方便，安全性能更好。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的線路安裝示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的線路安裝示意圖。
[0020]圖3為發(fā)明110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實(shí)施例1的電路原理圖。
[0021]圖4為發(fā)明110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實(shí)施例2的電路原理圖。
[0022]圖5為發(fā)明110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實(shí)施例3的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照?qǐng)D2至圖5所示的帶嵌入式直流電源模塊結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)變電站通信設(shè)備電源，包括電力系統(tǒng)變電站用的110V/220V直流電源和站用通信設(shè)備2，在站用通信設(shè)備中設(shè)有嵌入式直流電源模塊1，電力系統(tǒng)變電站用的110V/220V直流電源系統(tǒng)中設(shè)有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV和220V直流輸出端與嵌入式直流電源模塊的輸入端連接；嵌入式直流電源模塊I植入通信設(shè)備2的電路板中與通信設(shè)備的電路板形成一體式電路板結(jié)構(gòu)，嵌入式直流電源模塊I中設(shè)有輸入直流電壓選擇電路，以選擇IlOV或者220V直流輸入電壓，嵌入式直流電源模塊中設(shè)有12V、5V和3V直流輸出電壓，構(gòu)成將110V/220V直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路；構(gòu)成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設(shè)備嵌入式直流供電模塊結(jié)構(gòu)。
[0024]所述嵌入式直流電源模塊I的輸入/輸出電壓特性指標(biāo)滿足如下表達(dá)式:
[0025]I)輸入直流電壓=(85% -117.5% )Un，其中，Un為變電站直流電源系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，當(dāng)使用I1V直流電源系統(tǒng)時(shí)，Un為IlOV ;