帶嵌入式直流電源模塊結構的電力系統變電站通信設備電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種帶嵌入式直流電源模塊結構的電力系統變電站通信設備電源，適用于電力系統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備電源。屬于電力系統變電站通信設備電源技術領域。
【背景技術】
[0002]—體化電源系統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(簡稱DC-DC)組合為一體，共享直流電源的蓄電池組，并統一監控的成套設備。目前，通信設備1-1常用的直流電源輸入模塊采用-48V，一體化電源需要經過外置式DC-DC變換器進行直流變換后，才能為通信設備供電。具體是通過DC/DC變換器(DC/DC模塊1-2)將110V/220V直流轉變為-48V直流，為所有通信設備1_1提供電源，-48V通信電源系統作為一體化電源的子系統，是由變電站直流電源充電機加裝-48V通信用直流變換電源(DC/DC模塊1-2)，采用的DC/DC通信電源供電系統由DC/DC模塊、直流配電屏等部分組成，在直流-48V的輸出側正極接地。
[0003]采用現有技術的外置式DC-DC變換器存在如下方面缺陷:(I)當某個通信設備回路發生短路或過載時，無法提供足夠的沖擊電流實現故障回路的及時切斷，空氣開關無法及時跳開，使得48V輸出母線的電壓下降，導致母線上其他負載重啟，影響其它通信設備工作，擴大了故障范圍。通信設備外部的DC/DC模塊成為了通信設備取電的一個制約因素。
(2)目前使用的通信設備內部的電路板，通常是采用12V、5V或3V的直流電壓作為供電電源。已有技術通過DC/DC模塊實現從IlOV或220V直流電轉換為48V直流轉換后，在通信設備內部依然需要完成48V到12V、5V或3V的直流電壓轉換，兩次轉換降低了電能的使用效率，也增加了故障點。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的，是為了解決現有技術的外置式DC-DC變換器存在的需兩次轉換降低電能的使用效率及增加故障點的問題，提供一種帶嵌入式直流電源模塊結構的電力系統變電站通信設備電源。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0006]帶嵌入式直流電源模塊結構的電力系統變電站通信設備電源，包括電力系統變電站用的110V/220V直流電源和站用通信設備，在站用通信設備中設有嵌入式直流電源模塊，電力系統變電站用的110V/220V直流電源系統中設有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV或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備的電路板中與通信設備的電路板形成一體式電路板結構，嵌入式直流電源模塊中設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有12V、5V和3V直流輸出電壓，構成將110V/220V直流輸入電壓轉換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉換電路；構成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設備嵌入式直流供電模塊。
[0007]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0008]進一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉換為12V直流輸出電壓的電壓轉換電路，由電源開關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，二極管VDl的負極通過電感LI連接電容Cl與電阻RLl并聯組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過電源開關SI連接二極管VDl的負極，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并聯組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負極，形成12V直流輸出電壓的負極端。
[0009]進一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉換為5V直流輸出電壓的電壓轉換電路，由電源開關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，二極管VD2的負極通過電感L2連接電容C2與電阻RL2并聯組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過電源開關S2連接二極管VD2的負極，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并聯組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負極，形成5V直流輸出電壓的負極端。
[0010]進一步的，所述將110V/220V直流輸入電壓轉換為3V直流輸出電壓的電壓轉換電路，由電源開關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，二極管VD3的負極通過電感L3連接電容C3與電阻RL3并聯組的一端，110V/220V直流輸入電源的正極通過電源開關S3連接二極管VD3的負極，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并聯組的另一端及110V/220V直流輸入電源的負極，形成3V直流輸出電壓的負極端。
[0011]進一步的，所述嵌入式直流電源模塊的輸入/輸出電壓特性指標滿足如下表達式:
[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的標稱電壓，當使用I1V直流電源系統時，Un為IlOV ;當使用220V直流電源系統時，Un為220V ;
[0013]2)直流輸出電壓范圍:12V輸出端電壓=10.8V-13.2V直流電，5V輸出端電壓=4.5V-5.5V直流電，3V輸出端電壓=2.7V-3.3V直流電。
[0014]本實用新型具有以下突出的有益效果和實質性特點:
[0015]1、本實用新型在在站用通信設備中設有嵌入式直流電源模塊，電力系統變電站用的110V/220V直流電源系統中設有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV或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備的電路板中與通信設備的電路板形成一體式電路板結構，嵌入式直流電源模塊中設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有12V、5V和3V直流輸出電壓，構成將110V/220V直流輸入電壓轉換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉換電路；構成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設備嵌入式直流供電模塊結構，因此，當110V/220V嵌入式直流電源模塊故障只影響單個通信設備本身，不會影響其它支路的通信設備供電，解決了現有技術一體化電源中DC/DC模塊的48V直流輸出支路短路及過載而引起的其它支路的通信設備斷電的技術問題，并具有使用簡單、維護更加便捷和結構更加簡單等有益效果。
[0016]2、本實用新型由現有技術變電站直流電源輸出的IlOV或220V轉換48V，再由48V轉換至12V、5V或3V的降壓過程優化成變電站直流電源輸出的的IlOV或220V直接轉換12V、5V或3V，本實用新型減少了一次DC/DC變換，避免多次變換電壓，提高了能量轉換效率，使用效率更高。
[0017]3、本實用新型通過在通信設備內電路板上直接植入將變電站直流電源輸出的IlOV或220V直流電轉換為通信設備板卡使用的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備板卡用電性能匹配，簡化和優化直流電轉換過程，并且在輸出支路短路及過載而引起的其它支路的通信設備斷電的故障范圍縮小到設備本身，單支路的故障不影響其它通信設備，維護更加方便，安全性能更好。
【附圖說明】
[0018]圖1為現有技術的線路安裝示意圖。
[0019]圖2為本實用新型的線路安裝示意圖。
[0020]圖3為實用新型110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實施例1的電路原理圖。
[0021]圖4為實用新型110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實施例2的電路原理圖。
[0022]圖5為實用新型110V/220V嵌入式直流電源模塊的具體實施例3的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0023]參照圖2至圖5所示的帶嵌入式直流電源模塊結構的電力系統變電站通信設備電源，包括電力系統變電站用的110V/220V直流電源和站用通信設備2，在站用通信設備中設有嵌入式直流電源模塊1，電力系統變電站用的110V/220V直流電源系統中設有IlOV或220V直流輸出端，所述IlOV或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植入通信設備2的電路板中與通信設備的電路板形成一體式電路板結構，嵌入式直流電源模塊I中設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有12V、5V和3V直流輸出電壓，構成將110V/220V直流輸入電壓轉換為12V、5V和3V直流輸出電壓的電壓轉換電路；構成帶12V、5V和3V直流輸出電壓的通信設備嵌入式直流供電模塊結構。
[0024]所述嵌入式直流電源模塊I的輸入/輸出電壓特性指標滿足如下表達式:
[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的標稱電壓，