對地鐵車輛客室照明驅動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，然后通過對故障原因的分析，提出了相應的解決方案，最后論述試驗和實施效果跟蹤，通過不斷分析旨在有效解決驅動電源模塊故障問題，有效維護好地鐵車輛客室照明水平，僅供參考。

關鍵詞：地鐵車輛;驅動電源模塊;反饋電路;冗余

一、故障案例

以某一地鐵項目為例，在正線運營過程中，整側客室照明熄滅驟然出現，對于正線運營服務水平的提升造成了極大的影響。基于檢修人員，及時將繼電器柜打開開展相應的檢查工作，發現故障側對應的客室照明斷路器跳閘，經過復位，有效解決了客室照明照明熄滅這一問題。列車回庫后，對客室照明驅動電源模塊實施檢查，接線松動、毛刺現象均未出現，在測量故障側照明的兩驅動電源時，主要借助于萬用表，結果就是輸入電壓尚未發生異常，測量驅動電源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動電源模塊2內部，是整側客室照明燈熄滅的主要原因。在對驅動電源模塊2更換后，有效恢復了客室照明情況。通過對內部元器件的檢查，測量DC48V 電源模塊Vout正負極腳，發現萬用表顯示阻抗為0【1】，極有可能是48V電源模塊內部元件的完整性受到了威脅，從而對DC48V電壓的正常輸出造成影響。內部輸出陶瓷電容的損壞現象比較嚴重，PCB 內層受損面積比較大。對電容損壞的因素進行分析，主要是因為基于熱冗余的狀態下，兩個電源模塊中的DC48V模塊的過壓、高溫工作時間過長，加劇電容損壞程度的加深。

此外，故障信號反饋回路的 R14、R32 電阻不僅出現了燒損現象，而且程度有著明顯的區別，借助萬用表測量，與標定值進行對比，發現R14、R32 電阻阻值處于變小的趨勢。

二、故障原因分析

第一，驅動電源模塊組成。照明的驅動電源模塊在單節車客室中占據著舉足輕重的地位，其數量為4個，同側驅動電源模塊數量為兩個，并聯連接方式得到了廣泛應用，且相互冗余狀態呈現出極致的彰顯，面對一個驅動電源模塊故障的出現，另一個模塊的輸出電壓仍然處于比較正常的狀態，部長問題對其造成的影響程度并不大，是整側照明模塊的驅動能夠順利進行下去;針對于驅動電源模塊，額定輸出電壓最低為DC43V，最高為DC48V，其構成離不開EMC電路、48V電源模塊、12V 電源模塊等。

第二，驅動動電源模塊控制原理分析。在整個照明回路中，斷路器的設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下，在變壓器作用下，有助于降壓隔離的實現。此外，DC48V轉DC12V電源模塊，廣泛應用于驅動電源內部。

分析整側照明不亮的主因，首先，冗余電路，面對其中一個驅動電源模塊故障的發生，勢必會影響到另一驅動電源模塊接地;其次，列車 DC110V 電路短路接地【2】，一旦引起過流，便會使斷路器跳閘的發生幾率大大增加。

三、解決方案

冗余電路，為故障的主因，在制定解決方案時，應將保鮮盒增設到冗余電路中，圖1為冗余電路加裝保險盒示意圖。在冗余電路中，保險盒可以為兩驅動電源模塊由熱冗余實現向冷冗余狀態的順利轉變創造有利條件。

分析保險盒內部原理，如果兩個電源處于正常運作的狀態，低電平的輸出與比較器之間的關系非常密切，兩個電源輸出冗余端，極容易影響到繼電器K1工作，帶載處于冷冗余狀態，憑借其獨立性優勢，可以有效維護DC48V 電源模塊。

四、試驗和實施效果跟蹤

首先，在裝上保險盒后，會迅速隔斷兩驅動電源模塊輸出端，借助單獨帶載，可以實現熱冗余向冷冗余的順利切換，對兩驅動電源模塊的輸出電壓進行測量，其穩定性較強，進而將驅動電源模塊問題的發生幾率降至最低。其次，拔掉一個驅動電源模塊保險絲，可以切實維護照明功能和冗余功能。

通過對執行改造措施的效果跟蹤了解到，將保險盒增設到客室照明驅動電源模塊之中，整側客室照明和DC48V電源模塊尚未出現任何故障。由此可以看出，保險盒的增設，有助于對故障范圍和程度進行控制，形成對驅動電源模塊故障的有效預防。

五、結束語

綜上所述，驅動電源模塊的LED 燈，在地鐵車輛客室照明中的應用價值無需重申。在地鐵車輛客室照明驅動電源模塊應用過程中，要想確保短路故障的順利解決與處理，必須要深入分析驅動電源模塊的控制原理，對驅動電源模塊故障的原因進行高度明確化，也就是冗余電路設計的合理性不足，對此必須要制定可行合理的解決方案，并開展相關試驗，使改進效果得到可靠驗證。

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