隨著社會需求和技術(shù)的發(fā)展,煤礦井下變電站逐步向智能變電站發(fā)展。變電站內(nèi)通信電源的設(shè)計和配置是智能變電站發(fā)展的根本。傳統(tǒng)井下變電站站用通信電源單獨設(shè)計,阻礙了其向智能變電站的發(fā)展,因此一體化通信電源是必要的。在一體化通信電源系統(tǒng)中將變電站內(nèi)直流電源系統(tǒng)和通信電源用的DC/DC變換器組合為一體,共用一個蓄電池組。但將一體化通信電源應(yīng)用于井下中央變電所中也帶來了一些新的問題:首先DC/DC變換器的高頻化帶來了大量的開關(guān)損耗和電磁干擾等問題;其次是DC/DC變換器短路故障時出現(xiàn)的電火花極有可能引爆周圍的爆炸性氣體。針對以上問題,本文將軟開關(guān)技術(shù)引入一體化通信電源的DC/DC變換器中來提高變換效率,減小電磁干擾,并將DC/DC變換器設(shè)計為本質(zhì)安全型,來提高其安全性。本文主要工作如下:（1）本文根據(jù)礦井下環(huán)境的惡劣性分析了中央變電所對一體化通信電源系統(tǒng)的特殊要求,分析對比各類軟開關(guān)的優(yōu)缺點,選擇了 Buck ZVS PWM變換器和有源鉗位反激變換器應(yīng)用于一體化通信電源的DC/DC變換器中。（2）分別通過這兩類變換器的原理分析,建立起數(shù)學(xué)模型,得出傳統(tǒng)Buck變換器和反激變換器的電感電流和紋波電壓關(guān)... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?—體化通信電源工作狀態(tài)示意圖??Ｆｉ．?２．１?Ｗｏｒｋｉｎｓｔａｔｅ?ｏｆ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｗｅｒ?ｉｎｔｅｒａｔｉｏｎ??

圖３．３輸出電壓和電感電流??Ｆｉｇ．?３．３?Ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ??根據(jù)圖３．３得出，Ｂｕｃｋ?ＺＶＳ?ＰＷＭ電路的輸出紋波電壓與電感電流略大于??傳統(tǒng)Ｂｕｃｋ電路，但大致是相同的。由此說明加入的諧振電感和諧振電容對電路??的輸出的影響是很小的，因此傳統(tǒng)Ｂｕｃｋ電路的輸出紋波電壓和電感Ｚ電流的公??式同樣適用于Ｂｕｃｋ?ＺＶＳ?ＰＷＭ電路。??３．２關(guān)鍵電路參數(shù)的分析??（１）?ＢｕｃｋＺＶＳＰＷＭ變換器臨界電感??當(dāng)開關(guān)頻率、負(fù)載電阻及輸入和輸出電壓不變時，Ｂｕｃｋ?ＺＶＳＰＷＭ變換器??的工作模式僅取決于電感。根據(jù)在開關(guān)管Ｓ，＊斷期間，電感Ｚ的電流會不會下??降到０，分成２種模式：連續(xù)導(dǎo)電模式（ＣＣＭ）和不連續(xù)導(dǎo)電模式（ＤＣＭ）。??根據(jù)文獻(xiàn)丨５９］，Ｂｕｃｋ變換器的ＣＣＭ和ＤＣＭ之間的臨界電感乙為：??Ｌ?＿（Ｕｍ－Ｕ０）Ｒ０ｄ??４－?２風(fēng)?（３．２６）??當(dāng)時，Ｂｕｃｋ變換器處于ＣＣＭ；當(dāng)時，Ｂｕｃｋ變換器處于ＤＣＭ。??（２）?ＣＣＭ下的紋波電壓和峰值電感電流??根據(jù)文獻(xiàn)［５９］

?４本安型有源鉗位反激變換器的研究??有源鉗位反激變換器的輸入和輸出電氣隔離，相對于Ｂｕｃｋ?ＺＶＳ?ＰＷＭ變換??器能夠有更好的安全性。??４．１工作原理及數(shù)學(xué)模型的建立??反激型有源鉗位電路，諧振電感心與主開關(guān)管Ｓ，并聯(lián)的電容Ｇ和鉗位電??容Ｃｅ產(chǎn)生諧振，在ＣＣＭ和ＤＣＭ運行模式下均可實現(xiàn)主開關(guān)的零電壓開通和??關(guān)斷，因此使開關(guān)管在開通和關(guān)斷時的電壓應(yīng)力最小，也就減小了開關(guān)損耗，??從而變換效率有所提聞。??根據(jù)鉗位電容位置的差異，可分為高邊有源鉗位和低邊有源鉗位電路，??高邊有源鉗位電路如圖４．１所示，低邊有源鉗位電路如圖４．２所示［５８］。本文將以??低邊有源鉗位電路為例來說明其工作原理。??Ｌ：?Ｄ３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3462756