隨著軟開(kāi)關(guān)技術(shù)和并聯(lián)均流技術(shù)的發(fā)展，高性能的大功率高頻開(kāi)關(guān)電源的研究與開(kāi)發(fā)已成為電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。針對(duì)大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對(duì)高效率的開(kāi)關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)和并聯(lián)均流控制技術(shù)進(jìn)行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機(jī)車智能控制充電機(jī)系統(tǒng)。交流傳動(dòng)電力機(jī)車對(duì)其所用的大功率蓄電池充電機(jī)的工作效率要求達(dá)到90%以上，這是采用硬開(kāi)關(guān)技術(shù)的開(kāi)關(guān)電源難以達(dá)到的。根據(jù)這種開(kāi)關(guān)電源功率大、效率要求高的特點(diǎn)，充電機(jī)主電路采用了LLC諧振全橋電路的結(jié)構(gòu)。選取諧振元件參數(shù)是設(shè)計(jì)LLC諧振全橋電路的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文通過(guò)建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細(xì)分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。本充電機(jī)最大輸出電流為150A，為此設(shè)計(jì)采用了5個(gè)30A電源模塊并聯(lián)供電的模式。論文依據(jù)設(shè)計(jì)要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數(shù)，利用 SABER仿真驗(yàn)證了參數(shù)的正確性：并完成了整個(gè)電源模塊主電路其它器件的參數(shù)選擇；控制電路采用通用PWM調(diào)制芯片SG2525實(shí)現(xiàn)PFM調(diào)頻控制。實(shí)現(xiàn)了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開(kāi)關(guān)）軟開(kāi)關(guān)，有效地提高了電源模塊的轉(zhuǎn)換效率，減小了單模塊的體積。通過(guò)對(duì)幾種常用的負(fù)載均流方法進(jìn)行研究和電路分析，根據(jù)主從均流控制的特點(diǎn)，采用CAN總線實(shí)現(xiàn)主從均流法，數(shù)字均流的采用提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；設(shè)計(jì)了監(jiān)控模塊對(duì)各電源模塊和整體輸出進(jìn)行監(jiān)控；通過(guò)CAN總線接口和人機(jī)接口的設(shè)計(jì)，提高了電源系統(tǒng)的智能化和可操作性。實(shí)現(xiàn)了多個(gè)電源模塊并聯(lián)供電的模式最后給出了電源模塊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和電源系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)證明了理論分析的正確性和設(shè)計(jì)方法的合理性。
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開(kāi)關(guān)電源
上傳時(shí)間：
2022-04-04
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