布景介绍:道岔表明体系是检测转辙机转向以及动作电流的设备,是信号会集监测体系的重要组成部分之一,是铁路安全运转的确保。本文将共享电源阻隔和信号阻隔处理计划在直流道岔表明体系中的运用。
图1.直流道岔表明体系框图
计划引荐:
1. 电源处理计划
依据《信号会集监测体系收集技能计划和施工工艺要求》的规则:
1).直流道岔表明体系的收集器外壳和封装应选用铁道部指定的铁路信号专用继电器外壳和底座,契合规范GB/T7417-2001;每个收集器收集4组直流转辙机道岔表明电压,每组直流转辙机经过2组表明电压表明,别离表明定位收集信号和反位收集信号;
2).每组道岔采样线之间隔一个端子,耐压为AC4000V以上;不同组道岔的输入线之间焊盘之间间隔大于6mm,假如不满意安全空隙,需求开宽度大于1mm的阻隔槽;
3). 其端子之间、输入输出之间、输入与电源之间的耐压都高于DC2500V。端子之间关于超出AC3000V且电流大于200mA的强电流,输入回路高低端之间的保险丝断开,对外出现断路状况;高压部分与低压部分走线区域严厉区别,表明电压输入部分的走线间隔大于6mm。
关于收集器中的直流电压表明部分的阻隔电源有必要具有以下特性:
1)小体积封装,减小占板体积要求,留出更大空间用于输入端阻隔电路,确保焊盘之间的安全间隔,进步产品全体安全性;
2) 高耐压特性,满意2500V阻隔特性要求,能够避免因遭到相似高压冲击如感应雷、机车过轨等,而串入后级的丈量电路中,进步模块耐高压的才能;
3) 低功耗,高效率要求,8组电源一同作业,可明显减小产品的温升,而且能够减小总线电源的功率要求;针对此特性要求,金升阳推出E_T-W2 & F_T-W2 0.25W,定电压输入,3000VDC阻隔非稳压正负双路/单路输出DC-DC 模块电源系列产品,来处理直流道岔表明体系的电压采会集的电源选型的难题;
图2.F_T-W2示意图
此电源系列具有以下特性:
● 体积小 15.24mm*7.5mm*6.5mm;
● SMD 封装 更适合主动贴片出产;
● 阻隔电压3000VDC,满意铁标对道岔收集体系的要求;
● 作业温度规模: -40℃~+85℃,满意室外恶劣作业条件;
● 无需外加元件 减小PCB面积以及灵敏运用;
● 国际规范引脚方法 ;
一般道岔表明收集器的总线输入电压为12V,道岔表明电压一般为0-5V或许0-10V,此信号转化部分可选用模块电源F1212T-W2产品满意规划要求;
关于道岔表明体系收集盒的总线输入电源,因每个道岔只或许作业在定位或许反位其间一种作业状况,即一共才4组F1212T-W2作业,挑选DC-DC 3W产品契合规划要求,相同此总线输入电源,有必要具有小体积封装要求,留下满意的空间给输入端阻隔电路;金升阳WRF_S-3WR2产品可满意规划要求;
2.通讯处理计划
传统的RS485通讯处理计划选用光耦阻隔和DCDC阻隔自搭计划,因占板面积大,关于直流道岔表明体系的收集盒运用具有局限性,故引荐运用金升阳RS485阻隔收发模块。该模块是集成收发芯片、阻隔芯片及DC/DC阻隔电源于一体的接口阻隔收发模块,可彻底代替传统的光耦阻隔计划。
图3.TDXXXD485H示意图
● 磁耦阻隔技能代替传统光耦阻隔技能,可靠性更高;
● 模块化封装,可减小PCB占板面积,更契合收集器的运用;
● 阻隔电压2500VDC,满意铁标对通讯阻隔的要求;
● 作业温度规模: -40℃~+85℃,满意室外恶劣环境作业条件;
● 内部管脚集成防静电模块 减小PCB面积以及灵敏运用;3. EMC电路处理计划
1)道岔表明电压输入端EMC电路防护
依据《信号会集监测体系收集技能计划和施工工艺要求》,道岔表明电压输入端EMC防护电路在每组道岔表明输入与输出部分,有必要跨接一个2W的金属膜高耐压的电阻,用于避免类高压部分串入后级电路,此高压电阻可明显减小此高压;在信号转化部分,串入TVS管是很有必要的,一方面能够避免DCDC电源的输出端因高压输入部分损坏;另一方面可维护信号转化部分因瞬间高压串入的反常作业。
2)收集器的总线电源的EMC电路防护
因收集器的总线电源现已是处于二次电源,一次电源侧对浪涌与群脉冲的防护现已做的很好了,一般只需求在总线电源的输入端并联一个大约47uF-100uF的电解%&&&&&%和一个SMBJ的TVS管即可满意规划要求;
3)485通讯部分的EMC电路防护
485模块的EMC引荐电路如下:
图4.485模块引荐电路
详细引荐的%&&&&&%参数如下表:
运用此引荐电路,信号端口的EMS端口的才能可到达:
1).静电放电IEC/EN61000-4-2 Contact ±4KV
2) .脉冲群抗扰度IEC/EN61000-4-4 信号端口 ±1KV
3).浪涌抗扰度IEC/EN61000-4-5 信号端口 ±4KV/±6KV