直流道岔表示系統(tǒng)的電源隔離和信號(hào)隔離解決方案

1、直流道岔表示系統(tǒng)的電源隔離和信號(hào)隔離解決方案 背景介紹：道岔表示系統(tǒng)是檢測(cè)轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)向以及動(dòng)作的裝置，是信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分之一，是鐵路平安運(yùn)行的保證。本文將共享電源隔離和信號(hào)隔離解決計(jì)劃在直流道岔表示系統(tǒng)中的應(yīng)用。圖1.直流道岔表示系統(tǒng)框圖計(jì)劃推舉：1.電源解決計(jì)劃按照信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集技術(shù)計(jì)劃和施工工藝要求的規(guī)定：1）直流道岔表示系統(tǒng)的采集器外殼和封裝應(yīng)采納鐵道部指定的鐵路信號(hào)專用外殼和底座，符合標(biāo)準(zhǔn)gb/t 7417-2001；每個(gè)采集器采集4組直流轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔表示，每組直流轉(zhuǎn)轍機(jī)通過2組表示電壓表示，分離表示定位采集信號(hào)和反位采集信號(hào)；2）每組道岔采樣線之間隔一個(gè)端子，耐壓為a

2、c4000v以上；不同組道岔的輸入線之間焊盤之間間隔大于6mm，假如不滿足平安間隙，需要開寬度大于1mm的隔離槽；3）其端子之間、輸入輸出之間、輸入與電源之間的耐壓都高于dc2500v。端子之間對(duì)于超出ac3000v且電流大于200ma的強(qiáng)電流，輸入回路凹凸端之間的保險(xiǎn)絲斷開，對(duì)外展現(xiàn)斷路狀態(tài)；高壓部分與低壓部分走線區(qū)域嚴(yán)格區(qū)別，表示電壓輸入部分的走線間隔大于6mm。對(duì)于采集器中的直流電壓表示部分的隔離電源必需具有以下特性：1）小體積封裝，減小占板體積要求，留出更大空間用于輸入端隔離，保證焊盤之間的平安距離，提高產(chǎn)品整體平安性；2）高耐壓特性，滿足2500v隔離特性要求，可以防止因遭到類似高壓

3、沖擊如感應(yīng)雷、機(jī)車過軌等，而串入后級(jí)的測(cè)量電路中，提高模塊耐高壓的能力；3）低功耗，高效率要求，8組電源一起工作，可顯著減小產(chǎn)品的溫升，并且可以減小電源的功率要求；針對(duì)此特性要求，金升陽推出e_t-w2 & f_t-w2 0.25w，定電壓輸入，3000vdc隔離非穩(wěn)壓正負(fù)雙路/單路輸出dc-dc模塊電源系列產(chǎn)品，來解決直流道岔表示系統(tǒng)的電壓采集中的電源選型的難題；此電源系列具有以下特性： 體積小 15.24mm*7.5mm*6.5mm； smd 封裝 更適合自動(dòng)貼片生產(chǎn)； 隔離電壓3000vdc，滿足鐵標(biāo)對(duì)道岔采集系統(tǒng)的要求； 工作溫度范圍: -40+85，滿足室外惡劣工作條件； 無需外加元

4、件 減小面積以及靈便應(yīng)用； 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)引腳方式 ；圖2.f_t-w2暗示圖普通道岔表示采集器的總線輸入電壓為12v，道岔表示電壓普通為0-5v或者0-10v，此信號(hào)轉(zhuǎn)化部分可采納模塊電源f1212t-w2產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求；對(duì)于道岔表示系統(tǒng)采集盒的總線輸入電源，因每個(gè)道岔只可能工作在定位或者反位其中一種工作狀態(tài)，即總共才4組f1212t-w2工作，挑選dc-dc 3w產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，同樣此總線輸入電源，必需具有小體積封裝要求，留下足夠的空間給輸入端隔離電路；金升陽wrf_s-3wr2產(chǎn)品可滿足設(shè)計(jì)要求。2.通訊解決計(jì)劃傳統(tǒng)的rs485通訊解決計(jì)劃采納光耦隔離和dcdc隔離自搭計(jì)劃，因占板面積大，

5、對(duì)于直流道岔表示系統(tǒng)的采集盒應(yīng)用具有局限性，故推舉用法金升陽rs485隔離收發(fā)模塊。該模塊是集成收發(fā)芯片、隔離芯片及dc/dc隔離電源于一體的接口隔離收發(fā)模塊，可徹低取代傳統(tǒng)的光耦隔離計(jì)劃。圖3.tdxxxd485h暗示圖 磁耦隔離技術(shù)替代傳統(tǒng)光耦隔離技術(shù)，牢靠性更高； 模塊化封裝，可減小pcb占板面積，更符合采集器的應(yīng)用； 隔離電壓2500vdc，滿足鐵標(biāo)對(duì)通訊隔離的要求； 工作溫度范圍: -40+85，滿足室外惡劣環(huán)境工作條件； 內(nèi)部管腳集成防靜電模塊 減小pcb面積以及靈便應(yīng)用；3. 電路解決計(jì)劃1）道岔表示電壓輸入端emc電路防護(hù)按照信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集技術(shù)計(jì)劃和施工工藝要求，道岔表示

6、電壓輸入端emc防護(hù)電路在每組道岔表示輸入與輸出部分，必需跨接一個(gè)2w的金屬膜高耐壓的，用于防止類高壓部分串入后級(jí)電路，此高壓電阻可顯著減小此高壓；在信號(hào)轉(zhuǎn)換部分，串入tvs管是很有須要的，一方面可以防止dcdc電源的輸出端因高壓輸入部分損壞；另一方面可庇護(hù)信號(hào)轉(zhuǎn)換部分因眨眼高壓串入的異樣工作。2）采集器的總線電源的emc電路防護(hù)因采集器的總線電源已經(jīng)是處于二次電源，一次電源側(cè)對(duì)浪涌與群脈沖的防護(hù)已經(jīng)做的很好了，普通只需要在總線電源的輸入端并聯(lián)一個(gè)大約47uf-100uf的電解和一個(gè)smbj的tvs管即可滿足設(shè)計(jì)要求；3）485通訊部分的emc電路防護(hù)485模塊的emc推舉電路如下：圖4.485模塊推舉電路詳細(xì)推舉的元器件參數(shù)如下表：應(yīng)用此推舉電路，信號(hào)端口的ems端口的能力可達(dá)到：1)靜電放電iec/en61000-4-2 c