一种电源板的工作状态监测装置及DCDC变换器的制作方法

本发明涉及电源监测领域，特别是涉及一种电源板的工作状态监测装置及dcdc变换器。

背景技术：

1、为了满足磁悬浮列车的供电冗余性要求，设置了dcdc（direct current- directcurrent，直流转直流）变换器，每个dcdc变换器中存在多个电源板，每个电源板中均设置降压模块，多个电源板并联连接，实现将440v高压电进行降压后并联耦合输出。考虑到电源板数量较多，导致对电源板的监控变得困难，无法确定电源板是否出现故障，进而导致故障无法及时处理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电源板的工作状态监测装置及dcdc变换器，基于第n个监测模块输出的控制信号确定与控制信号的频率是否相同，进而实现监测电源板上的降压模块是否发生故障，便于运维人员维护。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种电源板的工作状态监测装置，n个电源板上均设置有降压模块，m个输入电源通过输入电源线与n个所述降压模块连接，所述降压模块的输入端分别接对应的输入电源线正极及对应的输入电源负极，n个所述降压模块的输出端接输出电源线正极及所述输出电源线负极，m与n均为大于1的正整数，n不小于m；

3、电源板的工作状态监测装置包括：

4、n个监测模块，n个所述监测模块的采样端与一一对应的降压模块的输出端连接，第一个所述监测模块的控制端接预设频率的测试信号，第i个所述监测模块的输出端接第i+1个所述监测模块的控制端，i为不大于n-1的正整数；

5、所述监测模块用于在对应的降压模块正常工作时，通过输出端输出与控制端输入的信号变化频率相同的控制信号，在对应的所述降压模块不正常工作时，通过输出端输出恒定不变的控制信号。

6、另一方面，每个所述降压模块均包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关、第一变压器、第一二极管及第二二极管；

7、所述第一可控开关的第一端及所述第二可控开关的第一端均接所述输入电源线正极，所述第一可控开关的第二端与所述第三可控开关的第一端连接，所述第二可控开关的第二端与所述第四可控开关的第一端连接，所述第三可控开关的第二端及所述第四可控开关的第二端均与所述输入电源负极连接，所述第一变压器的原边线圈的第一端与所述第一可控开关的第二端连接，所述第一变压器的原边线圈的第二端与所述第二可控开关的第二端连接，所述第一变压器的副边线圈的第一端接第一二极管的阳极，所述第一变压器的副边线圈的第二端接第二二极管的阳极，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，且连接的公共端接入所述输出电源线正极，所述第一变压器的副边线圈的第三端接所述输出电源线负极，第一个至第n个所述监测模块的采样端与所述第一变压器的副边线圈的中心抽头连接。

8、另一方面，每个所述监测模块均包括第一光耦、第一三极管、第一限流电阻、第二变压器及第三二极管；

9、所述第一光耦的发光器与脉冲发生器连接，所述第一光耦的受光器的发射极与所述第一三极管的发射极及所述输出电源线正极连接，所述第一光耦的受光器的集电极分别与所述第一三极管的基极及所述第一限流电阻的第一端连接，所述第二变压器的原边线圈的第一端与对应的所述降压模块的输出端连接，所述第二变压器的原边线圈的第二端及所述第二变压器的副边线圈的第二端连接的公共端作为所述降压模块的输出负端，所述第二变压器的副边线圈的第一端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一限流电阻的第二端连接，第i个所述第一限流电阻的第二端与第i+1个第一光耦的发光器的阳极连接，第i个所述第一三极管的集电极与第i+1个第一光耦的发光器的阴极连接；

10、所述脉冲发生器用于发送测试信号至第一个所述第一光耦，第一个所述第一光耦的发光器用于基于所述测试信号发光，以驱动所述第一光耦的受光器，所述第一光耦的受光器用于在所述发光器发光时将发射极与集电极导通，第i个第一三极管用于在第i个所述第一光耦的受光器的发射极与集电极导通且对应的降压模块正常工作时导通，其余情况下关断，第i+1个所述第一光耦用于在第i个所述第一三极管的导通时导通，在第i个所述第一三极管的关断时关断，所述第二变压器用于将所述降压模块的输出电压升压，以便驱动所述第一三极管导通。

11、另一方面，还包括输出模块；

12、所述输出模块的控制端分别与第n个所述第一限流电阻的第二端及第n个所述第一三极管的集电极连接，所述输出模块的输入端与直流电源连接；

13、所述输出模块用于基于第n个所述第一三极管的导通及关断，将所述直流电源输出电压进行逆变并输出。

14、另一方面，所述输出模块包括第三变压器、第二限流电阻、第二三极管、第二光耦、第四二极管及储能电容；

15、所述第三变压器的原边线圈的第一端接所述输出电源线正极，所述第三变压器的原边线圈的第二端接所述第二三极管的集电极，所述第二限流电阻的第一端接所述第三变压器的原边线圈的第一端，所述第二限流电阻的第二端接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极与输出电源线负极连接，所述第二光耦的发光器的阳极与第n个所述第一限流电阻的第二端连接，所述第二光耦的发光器的阴极与第n个所述第一三极管的集电极连接，所述第二光耦的受光器的集电极与所述第二三极管的基极连接，所述第二光耦的受光器的发射极与所述第二三极管的发射极连接，所述第三变压器的副边线圈的第一端与第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与储能电容的第一端连接，所述第三变压器的第二端与所述储能电容的第二端连接；

16、所述第二光耦的发光器用于在第n个所述第一三极管导通时发光，以驱动所述第二光耦的受光器，在第n个所述第一三极管关断时不发光，无法驱动所述第二光耦的受光器，所述第二光耦的受光器用于在所述第二光耦的发光器发光时将集电极与发射极导通，所述第二三极管用于在所述第二光耦的受光器的第一端与第二端导通时关断，所述第三变压器用于基于所述第二三极管的导通或关断将所述输出电源线上的电压输出，所述第四二极管用于整流，所述储能电容用于将电能存储。

17、另一方面，还包括第一处理器；

18、所述第一处理器的输入端分别与所述储能电容的第一端及第二端连接，用于在所述储能电容两端的电压值大于第一阈值时，确定各个所述电源板均工作正常，在所述储能电容两端的电压值小于第二阈值时，确定所述电源板出现故障，所述第二阈值小于所述第一阈值。

19、另一方面，还包括：

20、采样模块，所述采样模块的输入端分别与各个所述降压模块对应的输入电源线及所述降压模块的输出端连接，用于采样所述降压模块的输入电压及所述降压模块的输出电压并输出。

21、另一方面，所述电源板还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述降压模块的输出端一一对应连接，所述第五二极管的阴极与输出电源线正极连接，用于防反；

22、所述采样模块分别于各个输入电源线及各个第五二极管的阳极连接。

23、另一方面，还包括第二处理器，所述第二处理器与所述采样模块的输出端及第n个所述监测模块的输出端连接；

24、所述第二处理器用于执行以下步骤：

25、获取所述采样模块发送的所述输入电源线的输入电压及各个所述降压模块的输出电压；

26、若存在所述输入电压低于第一预设电压，则确定所述输入电压对应的电源出现故障；

27、若存在所述输出电压低于第二预设电压，则确定所述输出电压对应的电源板出现故障，所述第二预设电压小于所述第一预设电压。

28、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种dcdc变换器，包括上述的电源板的工作状态监测装置，还包括n个电源板，每个电源板上均设置有降压模块，m个输入电源通过输入电源线与n个所述降压模块连接，所述降压模块的输入端分别接对应的输入电源线正极及对应的输入电源负极，n个所述降压模块的输出端接输出电源线正极及所述输出电源线负极，m与n均为大于1的正整数，n不小于m，所述降压模块用于将输入电源降压后输出至输出电源线。

29、本发明公开了一种电源板的工作状态监测装置及dcdc变换器，涉及电源检测领域，包括n个监测模块，n个监测模块的采样端与一一对应的降压模块的输出端连接，第一个监测模块的控制端接测试信号，第i个监测模块的输出端接第i+1个监测模块的控制端，i为不大于n-1的正整数；监测模块用于在对应的降压模块正常工作时，通过输出端输出与控制端输入的信号变化频率相同的控制信号，在对应的降压模块不正常工作时，通过输出端输出恒定不变的控制信号。本技术可以基于第n个监测模块输出的控制信号确定与控制信号的频率是否相同，进而实现监测电源板上的降压模块是否发生故障，便于运维人员维护。