對(duì)地鐵車輛客室照明驅(qū)動(dòng)電源模塊故障處置解析

朱昊宇

摘要：本文首先提出了故障案例，然后通過對(duì)故障原因的分析，提出了相應(yīng)的解決方案，最后論述試驗(yàn)和實(shí)施效果跟蹤，通過不斷分析旨在有效解決驅(qū)動(dòng)電源模塊故障問題，有效維護(hù)好地鐵車輛客室照明水平，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;驅(qū)動(dòng)電源模塊;反饋電路;冗余

一、故障案例

以某一地鐵項(xiàng)目為例，在正線運(yùn)營(yíng)過程中，整側(cè)客室照明熄滅驟然出現(xiàn)，對(duì)于正線運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平的提升造成了極大的影響?；跈z修人員，及時(shí)將繼電器柜打開開展相應(yīng)的檢查工作，發(fā)現(xiàn)故障側(cè)對(duì)應(yīng)的客室照明斷路器跳閘，經(jīng)過復(fù)位，有效解決了客室照明照明熄滅這一問題。列車回庫(kù)后，對(duì)客室照明驅(qū)動(dòng)電源模塊實(shí)施檢查，接線松動(dòng)、毛刺現(xiàn)象均未出現(xiàn)，在測(cè)量故障側(cè)照明的兩驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，主要借助于萬用表，結(jié)果就是輸入電壓尚未發(fā)生異常，測(cè)量驅(qū)動(dòng)電源1、2輸出電壓分別為48.3V、0.6V，由此可以看出，故障問題主要存在于驅(qū)動(dòng)電源模塊2內(nèi)部，是整側(cè)客室照明燈熄滅的主要原因。在對(duì)驅(qū)動(dòng)電源模塊2更換后，有效恢復(fù)了客室照明情況。通過對(duì)內(nèi)部元器件的檢查，測(cè)量DC48V 電源模塊Vout正負(fù)極腳，發(fā)現(xiàn)萬用表顯示阻抗為0【1】，極有可能是48V電源模塊內(nèi)部元件的完整性受到了威脅，從而對(duì)DC48V電壓的正常輸出造成影響。內(nèi)部輸出陶瓷電容的損壞現(xiàn)象比較嚴(yán)重，PCB 內(nèi)層受損面積比較大。對(duì)電容損壞的因素進(jìn)行分析，主要是因?yàn)榛跓崛哂嗟臓顟B(tài)下，兩個(gè)電源模塊中的DC48V模塊的過壓、高溫工作時(shí)間過長(zhǎng)，加劇電容損壞程度的加深。

此外，故障信號(hào)反饋回路的 R14、R32 電阻不僅出現(xiàn)了燒損現(xiàn)象，而且程度有著明顯的區(qū)別，借助萬用表測(cè)量，與標(biāo)定值進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)R14、R32 電阻阻值處于變小的趨勢(shì)。

二、故障原因分析

第一，驅(qū)動(dòng)電源模塊組成。照明的驅(qū)動(dòng)電源模塊在單節(jié)車客室中占據(jù)著舉足輕重的地位，其數(shù)量為4個(gè)，同側(cè)驅(qū)動(dòng)電源模塊數(shù)量為兩個(gè)，并聯(lián)連接方式得到了廣泛應(yīng)用，且相互冗余狀態(tài)呈現(xiàn)出極致的彰顯，面對(duì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源模塊故障的出現(xiàn)，另一個(gè)模塊的輸出電壓仍然處于比較正常的狀態(tài)，部長(zhǎng)問題對(duì)其造成的影響程度并不大，是整側(cè)照明模塊的驅(qū)動(dòng)能夠順利進(jìn)行下去;針對(duì)于驅(qū)動(dòng)電源模塊，額定輸出電壓最低為DC43V，最高為DC48V，其構(gòu)成離不開EMC電路、48V電源模塊、12V 電源模塊等。

第二，驅(qū)動(dòng)動(dòng)電源模塊控制原理分析。在整個(gè)照明回路中，斷路器的設(shè)置具有極大的控制性。DC110V在EMC電路防雷單元和濾波單元的帶動(dòng)下，在變壓器作用下，有助于降壓隔離的實(shí)現(xiàn)。此外，DC48V轉(zhuǎn)DC12V電源模塊，廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電源內(nèi)部。

分析整側(cè)照明不亮的主因，首先，冗余電路，面對(duì)其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源模塊故障的發(fā)生，勢(shì)必會(huì)影響到另一驅(qū)動(dòng)電源模塊接地;其次，列車 DC110V 電路短路接地【2】，一旦引起過流，便會(huì)使斷路器跳閘的發(fā)生幾率大大增加。

三、解決方案

冗余電路，為故障的主因，在制定解決方案時(shí)，應(yīng)將保鮮盒增設(shè)到冗余電路中，圖1為冗余電路加裝保險(xiǎn)盒示意圖。在冗余電路中，保險(xiǎn)盒可以為兩驅(qū)動(dòng)電源模塊由熱冗余實(shí)現(xiàn)向冷冗余狀態(tài)的順利轉(zhuǎn)變創(chuàng)造有利條件。

分析保險(xiǎn)盒內(nèi)部原理，如果兩個(gè)電源處于正常運(yùn)作的狀態(tài)，低電平的輸出與比較器之間的關(guān)系非常密切，兩個(gè)電源輸出冗余端，極容易影響到繼電器K1工作，帶載處于冷冗余狀態(tài)，憑借其獨(dú)立性優(yōu)勢(shì)，可以有效維護(hù)DC48V 電源模塊。

四、試驗(yàn)和實(shí)施效果跟蹤

首先，在裝上保險(xiǎn)盒后，會(huì)迅速隔斷兩驅(qū)動(dòng)電源模塊輸出端，借助單獨(dú)帶載，可以實(shí)現(xiàn)熱冗余向冷冗余的順利切換，對(duì)兩驅(qū)動(dòng)電源模塊的輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，其穩(wěn)定性較強(qiáng)，進(jìn)而將驅(qū)動(dòng)電源模塊問題的發(fā)生幾率降至最低。其次，拔掉一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源模塊保險(xiǎn)絲，可以切實(shí)維護(hù)照明功能和冗余功能。

通過對(duì)執(zhí)行改造措施的效果跟蹤了解到，將保險(xiǎn)盒增設(shè)到客室照明驅(qū)動(dòng)電源模塊之中，整側(cè)客室照明和DC48V電源模塊尚未出現(xiàn)任何故障。由此可以看出，保險(xiǎn)盒的增設(shè)，有助于對(duì)故障范圍和程度進(jìn)行控制，形成對(duì)驅(qū)動(dòng)電源模塊故障的有效預(yù)防。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，驅(qū)動(dòng)電源模塊的LED 燈，在地鐵車輛客室照明中的應(yīng)用價(jià)值無需重申。在地鐵車輛客室照明驅(qū)動(dòng)電源模塊應(yīng)用過程中，要想確保短路故障的順利解決與處理，必須要深入分析驅(qū)動(dòng)電源模塊的控制原理，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源模塊故障的原因進(jìn)行高度明確化，也就是冗余電路設(shè)計(jì)的合理性不足，對(duì)此必須要制定可行合理的解決方案，并開展相關(guān)試驗(yàn)，使改進(jìn)效果得到可靠驗(yàn)證。

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