ระบบสัญญาณรถไฟต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด ซึ่งทำให้แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ทนทานเป็นพื้นฐานสำคัญต่อการปฏิบัติงานอย่างปลอดภัย ระบบเหล่านี้ใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่หลากหลายซึ่งปรับให้เหมาะกับการใช้งานที่สำคัญทั่วทั้งเครือข่าย

การทำงานและคุณสมบัติหลัก:

1.อินพุตกว้างและประสิทธิภาพสูง: SMPS รับมือกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากริดที่สำคัญ (AC 85V–264V) โดยจะแปลงและกรองอินพุต AC เป็น DC จากนั้นใช้การสวิตชิ่ง PWM ความถี่สูง (ผ่าน MOSFET) เพื่อสร้างพัลส์ หม้อแปลงจะปรับแรงดันไฟฟ้าพร้อมกับแยกส่วนที่จำเป็น ทำให้ได้เอาต์พุต DC ที่แม่นยำและเสถียร (24V, 48V, 110V) ที่ประสิทธิภาพมากกว่า 90% ลดการสูญเสียและความร้อนให้น้อยที่สุด

2.เอาต์พุตและการป้องกันที่เสถียร: วงจรป้อนกลับ (PWM IC + ออปโตคัปเปลอร์) จะตรวจสอบเอาต์พุตอย่างต่อเนื่อง โดยจะปรับแบบไดนามิกเพื่อรักษาเสถียรภาพ (

1）การป้องกันแรงดันไฟเกิน/แรงดันไฟต่ำ (OVP/UVP): การป้องกันความผิดปกติของกริด

2）การป้องกันกระแสเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจร (OCP/SCP): จำกัดกระแสไฟหรือปิดเครื่องเมื่อมีข้อผิดพลาดของเอาต์พุต

3）การป้องกันอุณหภูมิเกิน (OTP): ป้องกันอันตรายจากความร้อน

4）การป้องกันไฟกระชาก: บรรเทาผลกระทบจากฟ้าผ่าหรือการสลับสถานะชั่วคราว

3.ความซ้ำซ้อนและการสำรองข้อมูล: ระบบที่สำคัญ (ระบบเชื่อมต่อ, ระบบควบคุมรถไฟ) ใช้ SMPS แบบขนานซ้ำซ้อน "N+1" พร้อมระบบเฟลโอเวอร์แบบไร้รอยต่อ (

การใช้งานหลักและแหล่งพลังงาน:

1.อุปกรณ์ข้างสนามแข่ง: ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบสำคัญ เช่น วงจรราง (ตรวจจับการมีอยู่ของรถไฟ) สัญญาณ (แสดงลักษณะต่างๆ) และเครื่องจักรแบบจุด (สวิตช์) ซึ่งส่วนใหญ่ทำงานบน 24V หรือ 48V DC, มาจาก:

1)การแปลงพลังงานท้องถิ่น: แหล่งจ่ายไฟหลัก AC (มักจะเป็น 110V/230V AC เฟสเดียวหรือ 400V AC สามเฟส) จะถูกป้อนให้กับเคสที่ตั้งอยู่ริมทางรถไฟ หน่วยจ่ายไฟ (PSU)PSU เหล่านี้แปลงไฟ AC ให้เป็นไฟ DC ที่เสถียรและควบคุมได้ตามต้องการ โดยรวมการกรองและการป้องกันไฟกระชากไว้ด้วย

2)แบตเตอรี่สำรอง: สิ่งสำคัญคือ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดควบคุมวาล์ว (VRLA) ถูกรวมเข้ากับระบบจ่ายไฟ (PSU) จ่ายไฟสำรองทันทีเมื่อไฟหลัก AC ดับ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะทำงานได้ต่อเนื่องหลายชั่วโมง ช่วยให้รถไฟเคลื่อนตัวได้อย่างปลอดภัย หรือทำให้ส่วนต่างๆ เข้าสู่สถานะปลอดภัยเมื่อเกิดความล้มเหลว ระบบจ่ายไฟ DC นี้มักเป็นแบบรัศมี โดยมีฟิวส์จ่ายไฟไปยังอุปกรณ์แต่ละชิ้น

2.ศูนย์ควบคุมและการเชื่อมต่อ: "สมอง" ของระบบส่งสัญญาณ (เช่น รีเลย์อินเตอร์ล็อกกิ้ง, อินเตอร์ล็อกกิ้ง/RBC ที่ใช้คอมพิวเตอร์, แผงควบคุม/เวิร์กสเตชัน) จำเป็นต้องมีพลังงานที่เสถียร โดยทั่วไปจะใช้:

1)เครื่องจ่ายไฟสำรอง (UPS): ระบบเหล่านี้รับอินพุตไฟหลัก AC แล้วแปลงเป็น DC เพื่อชาร์จพลังงานจำนวนมาก แบตเตอรี่แบงค์ (มักเป็น VRLA) แล้วจึงแปลงกลับเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (มักเป็น 230V AC) สำหรับอุปกรณ์ควบคุมที่ละเอียดอ่อน แบตเตอรี่จะสำรองไฟได้อย่างราบรื่นแม้ไฟหลักจะดับ

2) ฟีดซ้ำซ้อน: ศูนย์ที่สำคัญมักจะมีแหล่งจ่ายไฟหลัก AC อิสระสองชุดจากสถานีย่อยแยกกันเพื่อความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นก่อนที่ UPS จะเริ่มทำงาน

สาระสำคัญ: แหล่งจ่ายไฟสัญญาณรถไฟเป็นระบบที่มีความสมบูรณ์สูง พวกมันแปลงไฟหลัก AC ดิบให้เป็นไฟ DC ที่ได้รับการควบคุมอย่างพิถีพิถันสำหรับอุปกรณ์ข้างราง และใช้ระบบ UPS/แบตเตอรี่ที่ซับซ้อนสำหรับศูนย์ควบคุม การติดตั้งแบตเตอรี่สำรองในทุกระดับเป็นสิ่งสำคัญยิ่งยวด เพื่อให้มั่นใจว่าระบบจะทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้องหรือไฟฟ้าดับ ซึ่งเป็นการสนับสนุนความปลอดภัยโดยตรงของรถไฟ วิธีการแบบหลายชั้นนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า "กระแส" สำคัญของข้อมูลและการควบคุมจะไหลอย่างต่อเนื่อง