对地铁车辆客室照明驱动电源模块故障处置解析

朱昊宇

摘要：本文首先提出了故障案例，然后通过对故障原因的分析，提出了相应的解决方案，最后论述试验和实施效果跟踪，通过不断分析旨在有效解决驱动电源模块故障问题，有效维护好地铁车辆客室照明水平，仅供参考。

关键词：地铁车辆;驱动电源模块;反馈电路;冗余

一、故障案例

以某一地铁项目为例，在正线运营过程中，整侧客室照明熄灭骤然出现，对于正线运营服务水平的提升造成了极大的影响。基于检修人员，及时将继电器柜打开开展相应的检查工作，发现故障侧对应的客室照明断路器跳闸，经过复位，有效解决了客室照明照明熄灭这一问题。列车回库后，对客室照明驱动电源模块实施检查，接线松动、毛刺现象均未出现，在测量故障侧照明的两驱动电源时，主要借助于万用表，结果就是输入电压尚未发生异常，测量驱动电源1、2输出电压分别为48.3V、0.6V，由此可以看出，故障问题主要存在于驱动电源模块2内部，是整侧客室照明灯熄灭的主要原因。在对驱动电源模块2更换后，有效恢复了客室照明情况。通过对内部元器件的检查，测量DC48V 电源模块Vout正负极脚，发现万用表显示阻抗为0【1】，极有可能是48V电源模块内部元件的完整性受到了威胁，从而对DC48V电压的正常输出造成影响。内部输出陶瓷电容的损坏现象比较严重，PCB 内层受损面积比较大。对电容损坏的因素进行分析，主要是因为基于热冗余的状态下，两个电源模块中的DC48V模块的过压、高温工作时间过长，加剧电容损坏程度的加深。

此外，故障信号反馈回路的 R14、R32 电阻不仅出现了烧损现象，而且程度有着明显的区别，借助万用表测量，与标定值进行对比，发现R14、R32 电阻阻值处于变小的趋势。

二、故障原因分析

第一，驱动电源模块组成。照明的驱动电源模块在单节车客室中占据着举足轻重的地位，其数量为4个，同侧驱动电源模块数量为两个，并联连接方式得到了广泛应用，且相互冗余状态呈现出极致的彰显，面对一个驱动电源模块故障的出现，另一个模块的输出电压仍然处于比较正常的状态，部长问题对其造成的影响程度并不大，是整侧照明模块的驱动能够顺利进行下去;针对于驱动电源模块，额定输出电压最低为DC43V，最高为DC48V，其构成离不开EMC电路、48V电源模块、12V 电源模块等。

第二，驱动动电源模块控制原理分析。在整个照明回路中，断路器的设置具有极大的控制性。DC110V在EMC电路防雷单元和滤波单元的带动下，在变压器作用下，有助于降压隔离的实现。此外，DC48V转DC12V电源模块，广泛应用于驱动电源内部。

分析整侧照明不亮的主因，首先，冗余电路，面对其中一个驱动电源模块故障的发生，势必会影响到另一驱动电源模块接地;其次，列车 DC110V 电路短路接地【2】，一旦引起过流，便会使断路器跳闸的发生几率大大增加。

三、解决方案

冗余电路，为故障的主因，在制定解决方案时，应将保鲜盒增设到冗余电路中，图1为冗余电路加装保险盒示意图。在冗余电路中，保险盒可以为两驱动电源模块由热冗余实现向冷冗余状态的顺利转变创造有利条件。

分析保险盒内部原理，如果两个电源处于正常运作的状态，低电平的输出与比较器之间的关系非常密切，两个电源输出冗余端，极容易影响到继电器K1工作，带载处于冷冗余状态，凭借其独立性优势，可以有效维护DC48V 电源模块。

四、试验和实施效果跟踪

首先，在装上保险盒后，会迅速隔断两驱动电源模块输出端，借助单独带载，可以实现热冗余向冷冗余的顺利切换，对两驱动电源模块的输出电压进行测量，其稳定性较强，进而将驱动电源模块问题的发生几率降至最低。其次，拔掉一个驱动电源模块保险丝，可以切实维护照明功能和冗余功能。

通过对执行改造措施的效果跟踪了解到，将保险盒增设到客室照明驱动电源模块之中，整侧客室照明和DC48V电源模块尚未出现任何故障。由此可以看出，保险盒的增设，有助于对故障范围和程度进行控制，形成对驱动电源模块故障的有效预防。

五、结束语

综上所述，驱动电源模块的LED 灯，在地铁车辆客室照明中的应用价值无需重申。在地铁车辆客室照明驱动电源模块应用过程中，要想确保短路故障的顺利解决与处理，必须要深入分析驱动电源模块的控制原理，对驱动电源模块故障的原因进行高度明确化，也就是冗余电路设计的合理性不足，对此必须要制定可行合理的解决方案，并开展相关试验，使改进效果得到可靠验证。

参考文献：

[1]龚承启， 曾利川， 杨明东，等. 成都地铁客室正压问题分析及解决措施[J]. 机械工程与自动化， 2020， No.220（03）：197-198+201.

[2]向泽锐， 徐劍， 支锦亦，等. 环境友好的地铁列车车内旅客界面照明设计与评价方法[J]. 装饰， 2020， No.322（02）：114-117.

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