隨著軟開關技術和并聯均流技術的發展，高性能的大功率高頻開關電源的研究與開發已成為電力電子領域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關電源主電路結構和并聯均流控制技術進行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統。交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達到90%以上，這是采用硬開關技術的開關電源難以達到的。根據這種開關電源功率大、效率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結構。選取諧振元件參數是設計LLC諧振全橋電路的重點和難點，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結構的參數設計方法。本充電機最大輸出電流為150A，為此設計采用了5個30A電源模塊并聯供電的模式。論文依據設計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數，利用 SABER仿真驗證了參數的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數選擇；控制電路采用通用PWM調制芯片SG2525實現PFM調頻控制。實現了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關）軟開關，有效地提高了電源模塊的轉換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負載均流方法進行研究和電路分析，根據主從均流控制的特點，采用CAN總線實現主從均流法，數字均流的采用提高了系統的抗干擾能力；設計了監控模塊對各電源模塊和整體輸出進行監控；通過CAN總線接口和人機接口的設計，提高了電源系統的智能化和可操作性。實現了多個電源模塊并聯供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結果和電源系統并聯運行的測量數據，實驗證明了理論分析的正確性和設計方法的合理性。
標簽：
llc
開關電源
上傳時間：
2022-04-04
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