發(fā)布時(shí)間：2021-02-18 08:33

　　城軌車輛輔助電源系統(tǒng)是城軌地鐵的核心部件,其性能好壞決定了車輛的運(yùn)營(yíng)安全和運(yùn)行效率。DC/DC變換器作為輔助電源主要部分,正朝著高頻高效高功率密度,輕量化小型化等方向發(fā)展。本文將商品化1700V全SiC功率模塊應(yīng)用于DC1500V供電的地鐵輔助電源DC/DC變換器,選取輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)移相全橋ZVS變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用優(yōu)化交錯(cuò)均壓控制策略,通過軟件建模仿真和硬件平臺(tái)實(shí)驗(yàn),測(cè)試分析全SiC串入并出移相全橋變換器電路的工作特性,并與現(xiàn)有Si IGBT輔助電源變換器進(jìn)行損耗對(duì)比,驗(yàn)證方案的正確性和可行性。首先,在調(diào)研分析多種適用于輔助電源DC/DC變換器的電路拓?fù)浠A(chǔ)上,確定采用串入并出移相全橋變換器拓?fù)?并對(duì)其工作原理做了詳細(xì)分析。研究了軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)與死區(qū)時(shí)間選取,占空比損失,整流二極管震蕩,串入并出變換器控制等工作特性。其中,對(duì)二極管震蕩的三種抑制方法用PSIM進(jìn)行了仿真對(duì)比分析,結(jié)果表明二極管箝位法更適合本文變換器。其次,研究了串入并出ZVS全橋變換器的控制策略。推導(dǎo)出串入并出移相全橋變換器的數(shù)學(xué)模型,求解了相應(yīng)的傳遞函數(shù)。研究了共用占空比控制策略,提出了一種以輸出電流均衡度為指標(biāo)的... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－３移相全橋變換器模態(tài)一??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄ?ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ?ｍｏｄｅ?１??

Ｍ妒?２?平?Ｖ?１?＞?丨丨??１?丨乂?＼?／??圖２－５移相全橋變換器模態(tài)三??Ｆｉｇ．?２－５?Ｔｈｅ?ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄ?ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ?ｍｏｄｅ?３??ｎ??

??圖２－４移相全橋變換器模態(tài)二??Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｅｄ?ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ?ｍｏｄｅ?２??當(dāng)＆關(guān)斷，電流／ｐｌ從＆轉(zhuǎn)向開關(guān)管的電容，Ｇ充電Ｃ２放電，由于在此前＆??兩端電壓降到０，所以＆是零電壓關(guān)斷。此時(shí)，諧振電感Ｉｒｌ和濾波電感ｈ是串聯(lián)??關(guān)系，由于濾波電感很大，認(rèn)為／＾近似不變，可得下式。??Ｗ）?＝?＾（，ｉ－，。）?（２－２）??ｈｅａｄ??Ｖｃｌ（＾?＝?Ｖｍ－ｌ－ｊ＾｛ｔ，－ｔ０）?（２－３）??ｌｅａｄ??在時(shí)刻，Ｃ２的電壓下降到０，?＆的反并聯(lián)二極管自然導(dǎo)通，這一段時(shí)間為??＾＝２ＣｌｅａｄＶＪｉｐＭ?（２－４）??其中，Ｃ，＝Ｃ２＝Ｃ；＾，代表超前橋臂開關(guān)管的寄生電容。???

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]LLC電路的控制策略的設(shè)計(jì)[J]. 崔梓楊,馬繼輝,車程,王珊.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(05)
[2]基于雙環(huán)控制的LLC變換器性能優(yōu)化[J]. 董飛駒,邵如平,王達(dá).  電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(11)
[3]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)變換器的控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析方法[J]. 張捷頻,劉建強(qiáng),楊景熙,鄭瓊林.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(17)
[4]對(duì)地鐵列車輔助供電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)[J]. 張單.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2016(19)
[5]一種ISOP結(jié)構(gòu)弧焊電源主電路的研究[J]. 宗文博,陳樹君,盧振洋,方佳奇.  電焊機(jī). 2016(10)
[6]移相全橋整流二極管電壓尖峰及震蕩研究[J]. 張吳斌,呂國(guó)芳.  電子設(shè)計(jì)工程. 2016(01)
[7]地鐵列車輔助供電系統(tǒng)介紹[J]. 夏兵.  科技與企業(yè). 2016(04)
[8]模塊組合多電平變換器的研究綜述[J]. 楊曉峰,林智欽,鄭瓊林,游小杰.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]應(yīng)用于大容量變換器的IGBT并聯(lián)技術(shù)[J]. 王雪松,趙爭(zhēng)鳴,袁立強(qiáng),魯挺.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]相同移相角控制的串–并型移相全橋組合變換器[J]. 石健將,羅劼,何湘寧.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(21)

碩士論文
[1]有軌電車全SiC輔助變流器設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉皓.北京交通大學(xué) 2018
[2]75kW移相全橋ZVS DC/DC變換器的設(shè)計(jì)[D]. 李順毅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]移相全橋ZVS變換器寄生振蕩抑制方法的研究[D]. 劉沙沙.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]城市軌道交通高頻充電機(jī)研制[D]. 吳佐民.北京交通大學(xué) 2011
[5]DC1500V供電的地鐵輔助電源系統(tǒng)的研究[D]. 張寧云.華中科技大學(xué) 2011
[6]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)組合變換器控制策略的研究[D]. 程璐璐.南京航空航天大學(xué) 2007
[7]DC/DC變換器并聯(lián)均流與交錯(cuò)控制研究[D]. 梁鋒.清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3039318