高压脉冲产生电路图

第1章交流电力牵引区段脉冲轨道电路的形成一、概述轨道电路是用以检查一定区段上是否有列车和车辆占用的设备。

其原理是：在该区段内，利用轨枕相对绝缘的的两根钢轨传送信号电流，根据其是否被列车轮轴所短路，以检查这一区段，线路上是否被占用。

轨道电路在铁路信号现代化、自动化上，越来越多的被广泛应用，它既可用于区间的信号电路，也可用于车站的联锁电路，并能在非电化铁路上使用，也能在电气化铁道上使用。

随着直流和交流电气化铁道的发展，对轨道电路也提出了更高的要求，同时设备的现代化、自动化和列车速度的提高、牵引重量的增加，也要求有安全可靠的轨道电路。

轨道电路的工作是否稳定可靠是决定列车运行安全的首要因素。

因此对于轨道电路采用元器件必须慎重选择，以消除事故的根源，特别是要防止各个元件的故障和损坏、组件的故障，在任何情况下，都不能使轨道电路的接收设备错误的保持在工作状态。

轨道电路是一个十分复杂的问题，这是因为：1.两根钢轨有一定的阻抗，并且绝缘不良（道碴电阻每公里低到0.1欧姆）、由它构成的传输线路极不完善，它的参数随着道碴电阻状态和传送的信号频率而异。

2.电气化线路要求轨道电路不受牵引电流的干扰。

3.由于两根钢轨的直流电阻不对称（如钢轨的连接线不好），在该两根钢轨内牵引电流的不平衡，钢轨对地间的漏泄电流和附近交流接触网的感应电流，这三者都对轨道电路产生影响。

由牵引变电所、整流器和可控硅调速装置的机车，所产生的大量谐波也使这个问题更加复杂化。

4.相邻轨道电路之间一个或者两个绝缘节短路，理想状态下，不应使轨道继电器错误的保持在励磁状态。

绝缘区段无车时，这种短路必须导致轨道继电器的失磁，很快的检出事故。

5.钢轨的折断（电气折断）也应使轨道继电器失磁（最晚在第一趟列车通过以后）。

在电气化线路上，钢轨的折断，还能导致牵引电流完全不平衡，这种不平衡在任何场合都不应使轨道继电器励磁。

6.工频50周电源电压在220V±1020%范围变动，环境温度在-30℃~+60℃之间变化时，轨道电路的全部设备应仍能正常的工作。

IGBT的固态高压脉冲电源的设计原理由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其中高压脉冲电源是系统的核心组成部分。

为了获取高重复频率、陡前沿高压脉冲电源，文中提出了一种基于IGBT的高压脉冲电源，系统主要由高压直流充电电源和脉冲形成电路两部分组成，由DSP作为主控制芯片，控制IGBT的触发和实现软开关技术，并用仿真软件PSIM对高压脉冲电源进行仿真分析，验证了设计思想的正确性。

由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用。

比如说高能量物理、粒子加速器、金属材料的加工处理、食品的杀菌消毒、环境的除尘除菌等方面，都需要这样一种脉冲能量--可靠、高能量、脉宽和频率可调、双极性、平顶的电压波形。

无论将此高功率脉冲电源用于何种用途，高压脉冲电源均是其设计的核心部分。

传统的高功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，然后采用磁压缩开关或者旋转火花隙来获取高压脉冲，因而大都比较笨重，且获得的脉冲频率范围有限，其重复频率难以调节，脉冲波形易变化，可靠性较低，控制较困难，成本较高。

文中采用固态电器--IGBT来获取高压脉冲波形。

将IGBT 作为获取高压脉冲的电子开关，利用IGBT构成LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源，同时利用IGBT构成全桥组成脉冲形成电路，输出双极性高压脉冲波形。

文中给出了系统结构、系统各个部分功能说明，通过仿真电力电子仿真软件PSIM对LCC充电过程和脉冲形成电路进行仿真分析。

1 高压脉冲电源系统结构1.1 高压脉冲电源的拓扑结构高压脉冲电源常用的主电路拓扑可以归纳为两类：电容充放电式和高压直流开关电源加脉冲生成的两级式两种。

电容充放电式是通过长时间充电、瞬间放电，即通过控制充放电的时间比例，达到能量压缩、输出高压大功率脉冲的目的。

优点是可以输出的脉冲功率和电压等级较高，脉冲上升沿较陡;但是，输出脉冲的精度难以控制，而且重复频率低，因而应用范围比较有限，主要应用在核电磁物理研究、烟气除尘、污水处理、液体杀菌等场合。

一台完整的液晶一般由液晶屏、主板、按键板以及高压板组成（又称升压板），另外，在一些特殊的液晶彩显中还带有音频板以及USB插口板等。

而早期的高压板均为独立型的高压板，即：需要由一个12V电源的电源盒来提供，另有部份机子主电源与升压板是连在一起的。

先来讲讲液晶屏的构造再讲升压板原理或许各位会听得更明白些。

目前，市场上液晶屏主要有三星、中华、奇美等等，而追其构造，均由液晶粒子屏、玻璃、信号处理板及灯管等组成！一方面，主板上提供的信号经信号处理板解码后送到液晶粒子屏，推动液晶粒子翻转，这时是看不到亮画面的，因方没有背灯管（即贴在液晶左右背处，即上面说的灯管）的照射光，只有背景一点黑暗的图象。

另一方面，主板产生信号后，紧接着升压板也开始工作，推动灯管发光，并在背灯管的照射下，液晶显示器才能显示完整的图象。

在了解以上的大概状况后，我们不难理解：升压板的作用就是点亮灯管！！！的确是这样，升压板的作用就是推动灯管发光，以产生背景照亮灯。

但是，话又说回来，灯管如同日光管一样，其内部充满了氖气，要想让它发光，必须在其未点亮前产生1500V的高压来击发内部的气体，一旦气体导通后，则必须要有600~800V电压、9MA左右的电流供其发光，这就使得普通的12V或者市电的220V电压跟本达不到其要求，因此必须升压。

而此时，所有发光的条件都满足了，背灯管当然就发光了。

是这样的，这时背灯管是发光了，而且如果给主板加信号的话，画面就出来了，没错一切似乎都正常。

但是，大家要明白，多数的液晶显示器是由直流电压控制开关的（即开关只控制主板信号，不能关掉12V），这时，如果关机会出现什么现象？？？？大家想想，主板至液晶屏控制信号是切断了，但升压板呢，背灯管没关掉呀，没关掉当然就一直亮着，亮着当然在关机时就出现全白的显示（呵呵，这样不仅浪费电，而且很难看呀），为此必须从主板中引出一路控制升压板上脉宽IC供电电压，即控制电压（根据机型及厂家设计状况，由高低两种电压控制，一般均为3."3或5V控制），只有有了控制电压，才能保证升压板上的供电随着开关机器而通断（另有一部份机子是控制IC振荡等）。

目 录直流母线电压监视装置原理图------------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------2 不同点接地危害图----------------------------------------------------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------------------4 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)--------------------------------7 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------------------8 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)--------------------------------------9 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)------------------------------------------10 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图------------------------------------11 预告信号装置原理图--------------------------------------------------------12 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------------14 线路方向过电流保护原理图--------------------------------------------------15 线路三段式电流保护原理图--------------------------------------------------16 线路三段式零序电流保护原理图----------------------------------------------17 双回线的横联差动保护原理图------------------------------------------------18 双回线电流平衡保护原理图--------------------------------------------------19 变压器瓦斯保护原理图------------------------------------------------------20 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------------21 变压器复合电压启动的过电流保护原理图--------------------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图----------------------------------------23 变压器零序电流保护原理图--------------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------------------------25 线路三相一次重合闸装置原理图----------------------------------------------26 储能电容器组接线图--------------------------------------------------------29 小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图--------------------------------------29 变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图------------------------30 变电站事故照明原理接线图--------------------------------------------------31 开关事故跳闸音响回路原理接线图--------------------------------------------32 10KV线路保护原理图-------------------------------------------------------33 直流回路展开图说明--------------------------------------------------------34 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------------35 自动按频率减负荷装置(LALF)原理图------------------------------------------361、直流母线电压监视装置原理图直流母线电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。

基集成电路555并不是一种通用型的集成电路，但它却可以组成上百种实用的电路，可谓变化无穷，故深受人们的欢迎。

555时基电路具有以下几个特点：（1）555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的电路；（2）555时基电路可以采用4．5～15V的单独电源，也可以和其它的运算放大器和TTL电路共用电源；（3）一个单独的555时基电路，可以提供近15分钟的较准确的定时时间；（4）555时基电路具有一定的输出功率，最大输出电流达200mA，可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。

因此，555时基电路可用作：脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。

现以5G1555时基集成电路为例，说明其各脚功能。

5G1555时基电路有两种结构。

一种为金属圆壳封装（型号为5G1555），其外貌与管脚排列如图39-1中（a）所示；另一种为陶瓷双列封装（型号为5G1555C），其外貌与管脚排列如图39-1中（b）所示。

图39-1无论是进口或国产的时基555集成电路，还是用何种材料封装，其内部电路原理和管脚的功能则是完全一致的。

其各管脚功能如下：①脚接电源地线，即电源的负极；②脚为低电位触发端，简称低触发端；③脚为输出端，可将继电器、小电动机及指示灯等负载的一端与它相连，另一端接地或电源的正极；④脚为低电位复位端；⑤脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；⑤脚为高电位触发端，简称高触发端；⑦脚为放电端；⑧脚接电源正极。

弄清各管脚的功能后，正确运用555时基集成电路就十分容易了。

今列举555时基电路若干种如下，供读者选用与开拓。

1．救护车铃声横拟电路救护车铃声模拟电路如图39-2所示。

图39-2图中，IC1555组成频率为1Hz的振荡电路，IC2555组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，即当IC1的③脚输出高电平时，IC2振荡器的振荡频率低；当IC1的③脚输出低电平时，IC2振荡器的振荡频率高，这样就导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。

高压脉冲轨道电路的调整与维护方法探讨张永光【摘要】该文结合铁路普速线路车站的轨道电路区段分路不良整治,根据高压脉冲轨道电路设备的组成、原理,探讨高压脉冲轨道电路调整、维护及故障处理方法,并对采用该轨道电路制式解决分路不良问题进行了简要分析.【期刊名称】《海峡科学》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】4页(P74-77)【关键词】高压脉冲;轨道电路;调整维护;分路不良【作者】张永光【作者单位】南昌铁路局福州电务段【正文语种】中文铁路线路的占用与空闲信息即车辆在线路上占用与否，靠的是向轨道上发送信息，一些铁路车站的线路区段很少有车辆经过，轨面就会生锈以及轨面污染物等（含坡道区段机车喷砂）造成绝缘层，车辆在线路上就不能将两条钢轨完整的短路（简称分路不良），这时就不能正确反映车辆占用与否，这就将造成极大的安全隐患，高压脉冲轨道电路将能很好地解决轨道电路分路不良问题。

高压脉冲轨道电路是在国有高压不对称脉冲轨道电路的基础上，吸收法国高压脉冲轨道电路技术而设计的一种新型轨道电路。

该制式轨道电路充分利用输出瞬间功率极高的特点击穿钢轨上的锈层、污染物，从而实现列车的良好分路。

2010 年以来，南昌铁路局福州电务段管内鹰厦线等普线车站分路不良区段经过信号设备大修和更新改造后，采用了高压脉冲轨道电路后，均解决了分路不良问题，分路不良整改率可达到100%。

1 高压脉冲轨道电路组成本文以高压脉冲一送一受区段叠加国产4 信息移频电码化为例进行分析。

一送一受区段叠加国产移频电码化送端由GM.F1-25 高压脉冲发码器、GM·HG 高压脉冲隔离盒、GM.BMT 高脉调整变压器、M.QFD-750 发码器等组成；受端由GM·QY2高脉抑制器、GM.Y 高脉译码器、JRJC-24.7K/7.5K 二元二位差动继电器、M.QFD-650 发码器等主要器材组成。

2 高压脉冲轨道电路工作原理高压脉冲轨道电路里的脉冲信号是周期不对称脉冲信号，占空比约100:1，脉冲峰头电压（正脉冲）高出峰尾电压（负脉冲）约3～8 倍，峰头持续时间远小于峰尾时间；该脉冲轨道电路系统是利用瞬间功率高达近万瓦的脉冲信号，对轮缘和钢轨的接触点进行烧结，从而达到解决分路不良目的。