列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车

技术领域

本发明涉及供电控制领域，尤其涉及一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车。

背景技术

随着高速铁路的快速发展，万吨级货运电力机车的加减速都对电力牵引系统的功能提出更高的要求。因此，高速铁路车辆的小型化轻量化设计的重要性逐渐凸显出来。列车的牵引控制单元作为列车的核心控制部件，其小型化稳定化成为提升企业竞争力的重要措施。

当前的列车牵引单元中大多使用电源模块作为供电电源。使用电源模块作为供电电源不仅电源模块体积较大，且供电范围有限，无法满足列车的牵引控制单元小型化的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车，减小列车牵引单元供电电源体积，扩大电源的可用范围以及提升了电源效率。

第一方面，本发明实施例提供一种列车牵引单元的供电电源，包括：

EMC防护模块、原边有源钳位电源模块、变压器、副边同步整流电源模块、电流采样处理模块、原边驱动放大模块、副边驱动放大模块、电压采样处理模块、数字信号处理模块CAN通信模块和牵引控制单元；

所述EMC防护模块的输入端与输入电压连接；所述EMC防护模块的输出端与所述原边有源钳位电源模块的第一输入端连接；所述原边有源钳位电源模块的第一输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述副边同步整流电源模块的第一输入端连接，所述副边同步整流电源模块的输出端与所述输出电压连接；

所述电流采样处理模块的输入端与所述原边有源钳位电源模块的第二输出端连接，所述电流采样处理模块的输出端与所述数字信号处理模块的第一输入端连接，所述电压采样处理模块的输入端与所述输出电压连接，所述电压采样处理模块的输出端与所述数字信号处理模块的第二输入端连接；

所述原边驱动放大模块的输入端与所述数字信号处理模块的第一输出端连接，所述原边驱动放大模块的输出端与所述原边有源钳位电源模块的第二输入端连接，所述副边驱动放大模块的输入端与所述数字信号处理模块的第二输出端连接，所述副边驱动放大模块与所述副边同步整流电源模块的第二输入端连接；

所述输出电压与所述电压采样处理模块的输入端连接，所述数字信号处理模块的第三输出端与所述CAN通信模块的输入端通过CAN总线连接，所述CAN通信模块的输出端与所述牵引控制单元的处理器连接；

所述输入电压经EMC防护模块后消除电磁干扰，所述原边有源钳位电源模块对输入电压进行有源钳位处理，所述副边同步整流电源模块对输入电压进行同步整流处理；所述电流采样处理模块将从所述原边有源钳位电源模块中采集的电流转换成第一电压信号，将所述第一电压信号发送至所述数字信号处理模块；所述电压采样处理模块将所述输出电压进行多级运放隔离和比例缩放获得处理后的第二电压信号，将所述第二电压信号发送至所述数字信号处理模块；

所述数字信号处理模块根据所述第一电压信号和所述第二电压信号进行运算，输出PWM控制信号；所述数字信号处理模块将所述PWM控制信号发送至所述原边驱动放大模块，所述原边驱动放大模块输出原边驱动PWM放大信号并发送至所述原边有源钳位电源模块；所述数字信号处理模块将PWM控制信号发送至所述副边驱动放大模块输出副边驱动PWM放大信号，所述副边驱动放大模块将副边驱动PWM放大信号发送至所述副边同步整流电源模块；

所述数字信号处理模块将电源信号发送给所述牵引控制单元的处理器，所述牵引控制单元的处理器通过CAN总线将电源控制信号发送至所述数字信号处理模块，所述数字信号处理模块根据所述电源控制信号控制输出电压。

在一种可能的设计中，电阻R21、电阻R22、电阻R23、气体放电管、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、共模电感和二极管TVS1；

所述电阻R21的第一端与所述输入电压连接，所述电阻R21的第二端与所述电阻R22的第一端连接，所述电阻R22的第二端与所述气体放电管的第一端和所述电阻R23的第一端连接，所述气体放电管的第二端接地，所述电阻R23的第二端与所述电阻R21的第一端连接；

所述电容C21的第一端与所述电阻R21的第一端连接，所述电容C21的第二端与所述电阻R22的第一端连接；

所述共模电感的第一端与所述电阻R21的第一端连接，所述共模电感的第二端与所述电阻R22的第一端连接，所述共模电感的第四端与所述电容C23的第一端连接，所述共模电感的第三端与所述电容C24的第一端连接；

所述电容C23的第二端和所述电容C24的第二端连接，且所述电容C23的第二端和所述电容C24的第二端分别接地，所述电容C24的第一端与所述电容C22的第一端连接，所述电容C22的第二端连接与所述电容C23的第一端连接，所述电容C22的第一端与所述TVS1的第一端连接，所述电容C22的第二端与所述TVS1的第二端连接；

所述电阻R21和所述TVS1配合用于防护线与线之间的浪涌干扰和脉冲群干扰，其中所述电阻R21为第一级防护，剩余的残压由所述TVS1的钳位功能起保护作用；所述电阻R22、所述电阻R123和所述气体放电管配合用于防护线与大地之间的浪涌干扰和脉冲群干扰，通过气体放电管将浪涌的能量进行泄放。

在一种可能的设计中，所述原边有源钳位电源模块包括：

电流互感器、电容C31、主开关管G1和辅开关管G2；

所述电流互感器的第一端与所述TVS1的第一端连接，所述电流互感器的第一端与所述电容C31的第一端连接，所述电容C31的第二端与所述辅开关管G2的第一端连接，所述辅开关管G2的第二端与所述主开关管G1的第一端连接，所述主开关管G1的第二端接地；

所述电容C31、所述主开关管G1和所述辅开关管G2用于实现输入电压的有源钳位控制。

在一种可能的设计中，所述副边同步整流电源模块包括：

整流同步整流管G4、续流同步整流管G3、电感L41和电容C41；

所述整流同步整流管G4的第二端与所述续流同步整流管G3的第二端连接，所述续流同步整流管G3的第一端与所述电感L41的第一端连接，所述电感L41的第一端与所述电容C41的第一端连接，所述电容C41的第二端与所述续流同步整流管G3的第二端连接；

所述整流同步整流管G4、所述续流同步整流管G3用于实现输入电压的同步整流，所述电感L41和所述电容C41用于输入电压的滤波。

在一种可能的设计中，所述变压器包括：

所述变压器输入电压的第一端与所述电容C31的第一端连接，所述变压器输入电压的第二端与所述辅开关管G2的第二端连接；

所述变压器输出电压的第一端与所述续流同步整流管G3的第一端连接，所述变压器输入电压的第二端与所述整流同步整流管G4的第一端连接。

在一种可能的设计中，所述电流采样处理模块包括：

电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、第一运算放大器、第二运算放大器、电容C61、电阻R66、电阻R67和电容C62；

所述电阻R61的第一端与所述电流互感器的第二端连接，所述电阻R51的第二端与所述电流互感器的第一端连接；

所述电阻R62的第一端与所述电阻R61的第一端连接，所述电阻R62的第二端与所述电阻R65的第一端连接，所述电阻R63的第一端与所述电阻R61的第二端连接，所述电阻R63的第二端与所述电阻R64的第一端连接，所述电阻R64的第二端接地；

所述第一运算放大器的第一输入端与所述电阻R62的第二端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述电阻R64的第一端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述电阻R65的第二端连接；

所述第一运算放大器的输出端与所述电阻R66的第一端连接，所述电阻R66的第二端与所述电容C61的第一端连接，所述电容C61的第二端接地；

所述第二运算放大器的第一输入端与所述电阻R66的第二端连接，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述电阻R67的第一端连接，所述电阻R67的第二端与所述电容C62的第一端连接，所述电容C62的第二端接地；所述电阻R67的第二端与所述数字信号处理模块的第一输入端连接；

所述电阻R61用于将电流信号转化为电压信号；所述电阻R62、所述电阻R63、所述电阻R64、所述电阻R65和所述第一运算放大器用于将电压信号进行放大，所述第二运算放大器用于同比例电压放大；所述电容C61、所述电阻R66、所述电阻R67和所述电容C62用于电压信号过滤。

在一种可能的设计中，所述原边驱动放大模块采用第一驱动放大芯片，所述副边驱动放大模块采用第二驱动放大芯片，所述第一驱动放大芯片和第二驱动放大芯片同为SI8275GB-IS1芯片；

所述第一驱动放大芯片的第一输入端、所述第一驱动放大芯片第二输入端分别与所述数字信号处理模块的第一输出端连接，所述第二驱动放大芯片的第一输入端和所述第二驱动放大芯片第二输入端分别与所述数字信号处理模块的第二输出端连接；

所述第一驱动放大芯片的第一输出端与所述原边有源钳位电源模块主开关管G1的第三端连接，所述第一驱动放大芯片的第二输出端与所述原边有源钳位电源模块辅开关管G2的第三端连接；所述第二驱动放大芯片的第一输出端与所述副边同步整流电源模块整流同步整流管G4的第三端连接，所述第二驱动放大芯片的第二输出端与所述副边同步整流电源模块续流同步整流管G3的第三端连接。

在一种可能的设计中，所述电压采样处理模块包括：

电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电容C81、电阻R87、电容C82、电阻R88、电容C83、电阻R89、电容C84、电阻R810、电容C85、电容C86、第三运算放大器、第四运算放大器和隔离差分运放器；

所述电阻R81的第一端与所述输出电压连接，所述电阻R81的第二端分别与所述电阻R86的第一端和所述电容C81的第一端连接，所述电阻R86的第一端和所述电容C81的第一端与所述隔离差分运放器的第二输入端连接；所述电阻R86的第二端和所述电容C81的第二端与所述隔离差分运放器的第三输入端和所述第四输入端连接，同时所述隔离差分运放器的第三输入端和第四输入端接地；所述隔离差分运放器的第一输入端接高电平；

所述隔离差分运放器的第一输出端接高电平，所述隔离差分运放器的第四输出端接地，所述隔离差分运放器的第一输出端与所述电阻R82的第一端连接，所述隔离差分运放器的第二输出端与所述电阻R83的第一端连接，所述电阻R82的第二端与所述电容C86的第一端和所述电阻R84的第一端连接，所述电阻R83的第二端与所述电容C86的第二端和所述电阻R85的第二端连接，所述电阻R84的第二端与所述电阻R810的第二端和所述电容C85的第二端连接，所述电阻R810的第一端和所述电容C85的第一端接地；

所述电阻R810的第二端和所述电容C85的第二端与所述第三运算放大器的第一输入端连接，所述电阻R85的第二端与所述第三运算放大器的第二输入端连接，所述第三运算放大器的第二输入端与所述电阻R87的第一端和所述电容C82的第一端连接，所述电阻R87的第二端和所述电容C82的第二端与所述电阻R88的第一端连接，所述电阻R88的第二端与所述电容C83的第一端和所述第四运算放大器的第二端连接，所述电容C83的第二端接地，所述第四运算放大器的第一输入端与所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端与所述电阻R89的第一端连接，所述电阻R89的第二端与所述电容C84的第一端连接，所述电容C84的第二端接地，所述电容C84的第一端与所述数字信号处理模块的第二输入端连接；

所述电阻R81用于将输出电压进行分压，所述隔离差分运放器用于将所述输入电压进行隔离差分放大，所述电阻R86和所述电容C81、所述电阻R87和所述电容C82、所述电阻R88和所述电容C83、所述电阻R89和所述电容C84、所述电阻R810和所述电容C85分别用于电压信号过滤，所述电阻R82、所述电阻R83、所述电阻R84和所述电阻R85用于按比例降压，所述第三运算放大器用于按比例缩放，所述第四运算放大器同比例缩放，所述电压采样处理模块将缩放后的电压信号发送至所述数字信号处理模块。

第二方面，本发明实施例提供一种列车牵引单元，包括如第一方面任一项所述的列车牵引单元的供电电源。

第三方面，本发明实施例提供一种列车，包括如第二方面所述的列车牵引单元。

本发明实施例通过提供的一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车，通过设置EMC防护模块可消除输入电压的电磁干扰；通过设置有源钳位电路和同步整流功能电路，有效提升了电源效率；通过使用数字信号处理模块、原边驱动放大模块和副边驱动放大模块可同时发出多路PWM控制开关器件的导通和关断，配合不同的电源架构实现直流到直流转换的功能，同时减少了外围模拟器件使用的数量，降低器件的损坏概率，提升电源稳定性。通过合理选用电流采样处理模块、电压采样处理模块和CAN通信模块，减小供电电源体积，扩大可用电源范围，提升了电源稳定性和电源效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源结构示意图；

图2为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图一；

图3为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图二；

图4为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图三；

图5为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图四；

图6为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图五。

具体实施方式

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源结构示意图。该列车牵引单元的供电电源10，包括：电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)防护模块101、原边有源钳位电源模块102、变压器103、副边同步整流电源模块104、电流采样处理模块105、原边驱动放大模块106、副边驱动放大模块107、电压采样处理模块108、数字信号处理模块109、控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)通信模块110和牵引控制单元111。

EMC防护模块101的输入端与输入电压连接；EMC防护模块101的输出端与原边有源钳位电源模块102的第一输入端连接；原边有源钳位电源模块102的第一输出端与变压器103的输入端连接，变压器103的输出端与副边同步整流电源模块104的第一输入端连接，副边同步整流电源模块104的输出端与输出电压连接。

电流采样处理模块105的输入端与原边有源钳位电源模块102的第二输出端连接，电流采样处理模块105的输出端与数字信号处理模块109的第一输入端连接，电压采样处理模块108的输入端与输出电压连接，电压采样处理模块108的输出端与数字信号处理模块109的第二输入端连接。

原边驱动放大模块106的输入端与数字信号处理模块109的第一输出端连接，原边驱动放大模块106的输出端与原边有源钳位电源模块102的第二输入端连接，副边驱动放大模块107的输入端与数字信号处理模块109的第二输出端连接，副边驱动放大模块107与副边同步整流电源模块104的第二输入端连接。

输出电压与电压采样处理模块108的输入端连接，数字信号处理模块109的第三输出端与CAN通信模块110的输入端通过CAN总线连接，CAN通信模块110的输出端与牵引控制单元111的处理器连接。

输入电压经EMC防护模块101后消除电磁干扰，原边有源钳位电源模块102对输入电压进行有源钳位处理，副边同步整流电源模块104对输入电压进行同步整流处理；电流采样处理模块105将从原边有源钳位电源模块102中采集的电流转换成第一电压信号，将第一电压信号发送至数字信号处理模块109；电压采样处理模块108将输出电压进行多级运放隔离和比例缩放获得处理后的第二电压信号，将第二电压信号发送至数字信号处理模块109。

数字信号处理模块109根据第一电压信号和第二电压信号进行运算，输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制信号；数字信号处理模块109将PWM控制信号发送至原边驱动放大模块106，原边驱动放大模块106输出原边驱动PWM放大信号并发送至原边有源钳位电源模块102；数字信号处理模块109将PWM控制信号发送至副边驱动放大模块107输出副边驱动PWM放大信号，副边驱动放大模块107将副边驱动PWM放大信号发送至副边同步整流电源模块104。

数字信号处理模块109将电源信号发送给牵引控制单元111的处理器，牵引控制单元111的处理器通过CAN总线将电源控制信号发送至数字信号处理模块109，数字信号处理模块109根据电源控制信号控制输出电压。数字信号处理模块109不断采集经过电流采样处理模块105和电压采样处理模块108，经过内部程序公式不断比较运算，形成反馈控制闭环，不断改变原边有源钳位电源模块102和副边同步整流电源模块104中开关管的占空比来保证可靠的电流电压输出。

数字信号处理模块109通过电压采样处理模块108实时采集输出电压，并将采集的输出电压信号经CAN通信模块110传输至牵引控制单元111，由牵引控制单元111实时监测每路电源的电压和电流，当电压和电流超过正常范围时，牵引控制单元111发出指令通过CAN通信模块110传递到数字信号处理模块109中，数字信号处理模块10通过控制有源钳位电源模块102和副边同步整流电源模块104实现停止电源供电，形成对电源的保护机制，可以在紧急状况下及时切断电源，提升系统的可靠性和稳定性。

从上述实施例可知，通过设置EMC防护模块可消除输入电压的电磁干扰；通过设置有源钳位电路和同步整流功能电路，有效提升了电源效率；通过使用数字信号处理模块、原边驱动放大模块和副边驱动放大模块可同时发出多路PWM控制开关器件的导通和关断，配合不同的电源架构实现直流到直流转换的功能，同时减少了外围模拟器件使用的数量，降低器件的损坏概率，提升电源稳定性。通过合理选用电流采样处理模块、电压采样处理模块和CAN通信模块，减小供电电源体积，扩大可用电源范围，提升了电源稳定性和电源效率。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图一。该EMC防护模块包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、气体放电管、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、共模电感和二极管TVS1。

电阻R21的第一端与输入电压连接，电阻R21的第二端与电阻R22的第一端连接，电阻R22的第二端与气体放电管的第一端和电阻R23的第一端连接，气体放电管的第二端接地，电阻R23的第二端与电阻R21的第一端连接。

电容C21的第一端与电阻R21的第一端连接，电容C21的第二端与电阻R22的第一端连接。共模电感的第一端与电阻R21的第一端连接，共模电感的第二端与电阻R22的第一端连接，共模电感的第四端与电容C23的第一端连接，共模电感的第三端与电容C24的第一端连接。电容C23的第二端和电容C24的第二端连接，且电容C23的第二端和电容C24的第二端分别接地，电容C24的第一端与电容C22的第一端连接，电容C22的第二端连接与电容C23的第一端连接，电容C22的第一端与TVS1的第一端连接，电容C22的第二端与TVS1的第二端连接。

从上述实施例可知，通过设置电阻R21为第一级防护，剩余的残压由TVS1的钳位功能起保护作用，由电阻R21和TVS1配合实现防护线与线之间的浪涌干扰和脉冲群干扰；通过设置电阻R22、电阻R123和气体放电管，防止防护线与大地之间的浪涌干扰和脉冲群干扰，通过气体放电管将浪涌的能量进行泄放；电容C21、电容C22和共模电感配合用于滤除差模干扰，电容C23和电容C24用于滤除共模干扰，电容C21、电容C22、电容C23、电容C24和共模电感配合实现电路中射频干扰和传导干扰滤除，同时也起到抑制电源所发出的射频干扰信号和传导干扰信号。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图二。该原边有源钳位电源模块包括：电流互感器、电容C31、主开关管G1和辅开关管G2；电流互感器的第一端与TVS1的第一端连接，电流互感器的第一端与电容C31的第一端连接，电容C31的第二端与辅开关管G2的第一端连接，辅开关管G2的第二端与主开关管G1的第一端连接，主开关管G1的第二端接地。

副边同步整流电源模块包括：整流同步整流管G4、续流同步整流管G3、电感L41和电容C41；整流同步整流管G4的第二端与续流同步整流管G3的第二端连接，续流同步整流管G3的第一端与电感L41的第一端连接，电感L41的第一端与电容C41的第一端连接，电容C41的第二端与续流同步整流管G3的第二端连接。

变压器包括：变压器输入电压的第一端与电容C31的第一端连接，变压器输入电压的第二端与辅开关管G2的第二端连接；变压器输出电压的第一端与续流同步整流管G3的第一端连接，变压器输入电压的第二端与整流同步整流管G4的第一端连接。

数字信号处理模块不断采集由电流采样处理模块和电压采样处理模块采集到的电流信号和电压信号，经过内部程序公式不断比较运算，形成反馈控制闭环，不断改变主开关管G1、辅开关管G2、续流同步整流管G3和整流同步整流管G4的占空比，保持电源电路输出电压和电路中电流的稳定。当输出电压升高，电流增大时，数字信号处理模块控制开关管G1和整流同步整流管G4的占空比减小，同时控制辅开关管G2和续流同步整流管G3的占空比增大；当输出电压降低或者电流减小时，数字信号处理模块控制开关管G1和整流同步整流管G4的占空比增大，同时控制辅开关管G2和续流同步整流管G3的占空比减小，保持电源电路输出电压和电路中电流的稳定。

从上述实施例可知，电容C31、主开关管G1和辅开关管G2用于实现输入电压的有源钳位控制，整流同步整流管G4、续流同步整流管G3用于实现输入电压的同步整流，电感L41和电容C41用于输入电压的滤波。通过对输入电压进行有源钳位控制和同步整流控制，有效提升了电源效率。通过数字信号处理模块控制主开关管G1、辅开关管G2、续流同步整流管G3和整流同步整流管G4的占空比大小，提高了电源电路输出电压和电路中电流的稳定性。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图三。电流采样处理模块包括：电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、第一运算放大器、第二运算放大器、电容C61、电阻R66、电阻R67和电容C62。

电阻R61的第一端与电流互感器的第二端连接，电阻R51的第二端与电流互感器的第一端连接；电阻R62的第一端与电阻R61的第一端连接，电阻R62的第二端与电阻R65的第一端连接，电阻R63的第一端与电阻R61的第二端连接，电阻R63的第二端与电阻R64的第一端连接，电阻R64的第二端接地；第一运算放大器的第一输入端与电阻R62的第二端连接，第一运算放大器的第二输入端与电阻R64的第一端连接，第一运算放大器的输出端与电阻R65的第二端连接；第一运算放大器的输出端与电阻R66的第一端连接，电阻R66的第二端与电容C61的第一端连接，电容C61的第二端接地；第二运算放大器的第一输入端与电阻R66的第二端连接，第二运算放大器的第二输入端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端与电阻R67的第一端连接，电阻R67的第二端与电容C62的第一端连接，电容C62的第二端接地；电阻R67的第二端与数字信号处理模块的第一输入端连接。

从上述实施例可知，电阻R61用于将采集到的电流信号转化为电压信号；电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65和第一运算放大器用于将电压信号进行放大，第二运算放大器用于同比例电压放大；电容C61、电阻R66、电阻R67和电容C62用于电压信号过滤。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图四。原边驱动放大模块采用第一驱动放大芯片，副边驱动放大模块采用第二驱动放大芯片，第一驱动放大芯片和第二驱动放大芯片同为SI8275GB-IS1芯片。

第一驱动放大芯片的第一输入端、第一驱动放大芯片第二输入端与数字信号处理模块的第一输出端连接，第二驱动放大芯片的第一输入端和第二驱动放大芯片第二输入端分别与数字信号处理模块的第二输出端连接；第一驱动放大芯片的第一输出端与原边有源钳位电源模块主开关管G1的第三端连接，第一驱动放大芯片的第二输出端与原边有源钳位电源模块辅开关管G2的第三端连接；第二驱动放大芯片的第一输出端与副边同步整流电源模块整流同步整流管G4的第三端连接，第二驱动放大芯片的第二输出端与副边同步整流电源模块续流同步整流管G3的第三端连接。

由于数字信号处理模块输出的信号功率较小，无法直接驱动原边有源钳位电源模块和副边同步整流电源模块，也无法保证主开关管G1、辅开关管G2、续流同步整流管G3和整流同步整流管G4的稳定工作，所以需添加原边驱动放大模块和副边驱动放大模块，以增大数字信号处理模块输出信号的功率，提高系统稳定性。

从上述实施例可知，通过原边驱动放大模块和副边驱动放大模块，可增大数字信号处理模块输出信号的功率，保证主开关管G1、辅开关管G2、续流同步整流管G3和整流同步整流管G4的稳定工作，提高了控制系统的稳定性。

请参阅图6，图6为本发明实施例提供的列车牵引单元的供电电源电路图五。电压采样处理模块包括：电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电容C81、电阻R87、电容C82、电阻R88、电容C83、电阻R89、电容C84、电阻R810、电容C85、电容C86、第三运算放大器、第四运算放大器和隔离差分运放器。

电阻R81的第一端与输出电压连接，电阻R81的第二端分别与电阻R86的第一端和电容C81的第一端连接，电阻R86的第一端和电容C81的第一端与隔离差分运放器的第二输入端连接；电阻R86的第二端和电容C81的第二端与隔离差分运放器的第三输入端和第四输入端连接，同时隔离差分运放器的第三输入端和第四输入端接地；隔离差分运放器的第一输入端接高电平；

隔离差分运放器的第一输出端接高电平，隔离差分运放器的第四输出端接地，隔离差分运放器的第一输出端与电阻R82的第一端连接，隔离差分运放器的第二输出端与电阻R83的第一端连接，电阻R82的第二端与电容C86的第一端和电阻R84的第一端连接，电阻R83的第二端与电容C86的第二端和电阻R85的第二端连接，电阻R84的第二端与电阻R810的第二端和电容C85的第二端连接，电阻R810的第一端和电容C85的第一端接地。

电阻R810的第二端和电容C85的第二端与第三运算放大器的第一输入端连接，电阻R85的第二端与第三运算放大器的第二输入端连接，第三运算放大器的第二输入端与电阻R87的第一端和电容C82的第一端连接，电阻R87的第二端和电容C82的第二端与电阻R88的第一端连接，电阻R88的第二端与电容C83的第一端和第四运算放大器的第二端连接，电容C83的第二端接地，第四运算放大器的第一输入端与第四运算放大器的输出端连接，第四运算放大器的输出端与电阻R89的第一端连接，电阻R89的第二端与电容C84的第一端连接，电容C84的第二端接地，电容C84的第一端与数字信号处理模块的第二输入端连接。

从上述实施例可知，电阻R81用于将输出电压进行分压，隔离差分运放器用于将输入电压进行隔离差分放大，电阻R86和电容C81、电阻R87和电容C82、电阻R88和电容C83、电阻R89和电容C84、电阻R810和电容C85分别用于电压信号过滤，电阻R82、电阻R83、电阻R84和电阻R85用于按比例降压，第三运算放大器用于按比例缩放，第四运算放大器同比例缩放，电压采样处理模块将缩放后的电压信号发送至数字信号处理模块。

进一步地，本发明实施例提供一种列车牵引单元，包括了上述实施例的列车牵引单元的供电电源。

进一步地，本发明实施例提供一种列车，包括了上述列车牵引单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。