船用交直流双输入中频逆变器的研制

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舰载雷达中频逆变电源电磁兼容性技术研究

舰载雷达中频逆变电源电磁兼容性技术研究

其母 线 电压利 用率 高 , 易于 数字 化实 现 , 算法灵 活便 于 实现 。软 开 关 技 术 可 大 幅度 减 小 功 率 器 件 的 开 关 损
耗, 消除 功率器 件 开关应 力 和 电路寄 生参 数 的影 响 , 从
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( la er etteO c o a a yt o h hns P N v aj g, aj g20 0 ) Mitr Rpe nai f e fR d r s m eC i e ayi N n n N ni 10 3 iy s v i S e ft e n i n
A t d n tc n l g e fe e to g e i o ai i t f su y o e h o o i s o l cr ma n t c mp t l y o c b i I n e t r p we u p y f r s i b r e r d r F i v re o r s p l o h p o n a a s
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( 1 )


其中 ∞= 1 。电 频 , 2。T 厂 网 率 令交流侧 电压矢量在 由 轴上
相 旋转 坐标 系 o q转换 , 出三相 电压型 P d 得 WM 整流器 的数学 模 型 :
谐 波提取 与 补偿 ; 串联 型 三相 有 源 滤 波 器 采 用 脉 宽 调
制 ( us dhMo ua o ,P P l Wit e d l in WM) 流 技 术 , 键 技 t 整 关
第3
RA DAR & E M C
V0 . 2 No 2 13 .
21 0 2年 6月

船用交流中频静止变频电源设计

船用交流中频静止变频电源设计
针 对 现 有 电 压 反 馈 控 制 波 形 的 快 速 傅 里 叶 变 换 (FFT)畸变严 重 、负 载 突 然 有 改 变 时 调 整 输 出 电压 时 间长及 相 位无 法保 持 精 确 控 制 等 不 足 ,将 采 用 无 差 拍 控制 、矢 量控 制 、重 复控 制 等方法 进 行优 化 。文 中设计 基 于 DSP芯 片 ,能够 解 决 模 拟 电路 的零 漂 问 题 ,同时还 能 显著增 加 电源 的稳 定性 与精 度 ,并 可 对 电源 的状 况 与故 障实行 监控 与 处理 。
电压 外环 使 用 PID控 制 ,期 望 与 反 馈 电 压 的差 经过 PID 控 制 与 滤 波 后 得 到 电 流 信 号 , ;将 , 与 电压 通过 锁相 环 (PLL)得 到 的单 位 正 弦信 号 叠 加 后作 为 电流 内环 的 电 流期 望值 i 。 冈为 外 环 的 反 应效 率 要远 远 低 于 内环 的反 应效 率 ,因此 ,存 研 制 电压外 环 控制 的 时 候 ,为 了简 地 分 析 整个 控 制 系 统 ,可 把 内环 的调 节 等 同 于 控 制 最 终 电 流 的 幅 值 。 双 闭 环 反 馈 控 制 如 图 2所 示 。
在 双 闭环 反 馈 控 制方 法 中 ,电 压外 环 通 常 使 用 PID控 制 ,电 流 内环不 仅 能够 使 用 PID控 制 ,也 能 够 使 用滞 环 电流 控 制 。电 流 内环 主要 控 制 负载 电 流 , 以控制 逆 变 器 的功 率 因 数 。将 电 流 反 馈 值 i..与期 望值 的差通 过 PI调 节 后 与 三 角 波进 行 比较 获 得 SPW M 波 ,完 成 逆 变 器 的 电 流 控 制 。
摘 要 :船 舶设 备对 所 用 电源品质 要 求较 高,不仅要 求其精 度 高 、噪 声低 、效 率 高 ,还要 具备 控 制灵

舰艇直流升压变换电路研究

舰艇直流升压变换电路研究

舰艇直流升压变换电路研究
徐正喜;陈涛
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】1998(000)006
【摘要】本文对输入为蓄电池幅压电源、输出恒定直流电压电路进行了理论分析,提出了直流升压电路及电磁兼容的理论设计方法。

主要回睡采用IGBT开关器件控制回路中采用TL494集成电路,通过装艇设备试验证明该电路是一种性能优良的舰艇直流升压变换电路。

【总页数】5页(P58-62)
【作者】徐正喜;陈涛
【作者单位】第七一九研究所;第七一九研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U674.76
【相关文献】
1.高增益电流型直流升压变换器研究 [J], 韩晓明;陈星弢;徐峻浩
2.高增益电流型直流升压变换器研究 [J], 韩晓明;陈星弢;徐峻浩
3.零电压准谐振升压开关直流变换器电路分析 [J], 许建平
4.一种新型通用的升压型直流变换器电路仿真平均模型 [J], 任远程;康婉莹;钱照明;RuanKG
5.燃料电池供电的海洋运载器直流升压变换器的设计与控制研究 [J], Georgios Tsakyridis;Nikolaos I.Xiros;Marco Scharringhausen;Lars Witte
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船舶中频电源仿真模型研究

船舶中频电源仿真模型研究

船舶用中频电源一般指输出频率为中频(常用的为400Hz)的单相或者三相变频电源。

中频电源作为一种电源变换装置,必须将工频输入频率、电压变换为满足要求的频率和电压。

由于船舶电力系统的主电制是三相交流50Hz、380V,因此整流和逆变是中频电源两个必不可少的环节。

工频交流电输入经整流器将交流变成直流,逆变器再将直流变成中频交流,实质是工业上常应用的变频器[1]。

某船用中频电源的主要技术要求为:输入额定电压380V,交流三相;输入额定频率50Hz;输出额定电压390V,交流三相;输出额定频率400Hz;额定功率250kW。

根据上述技术要求,需要建立分析中频电源的仿真电路模型。

1 中频电源动态模型建立中频电源的仿真电路模型包括主电路、控制电路以及滤波电路等主要环节的电路模型,以下具体分析每个环节的电路模型。

1.1 中频电源主电路模型变频器按变换环节分为交-交变频器和交-直-交变频器。

交-交变频器是把频率固定的交流电源变换成频率连续可调的交流电源,主要优点是没有中间环节,故变频效率高,但其连续可调的频率范围窄,一般为额定频率的1/2以下,故主要用于容量较大的低速拖动系统[2]。

交-直-交变频器是先把频率固定的交流电整流成直流电,再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电源。

由于把直流电逆变成交流电的环节较易控制,因此在频率的调节范围、改善频率后电动机的特性方面有明显优势。

变频调速系统多采用这种变频器。

综合分析,船用中频电源采用交-直-交变频更为合理,主电路部分采用的拓扑结构如图1所示。

1.1.1 交-直12脉波不控整流部分考虑到船舶电力系统中的中频电源要保证其输入侧的单次谐波含量满足指标要求,这里采用12脉波不控整流取代传统的6脉波整流,以有效减少中频电源向系统的谐波注入。

图1 中频电源主电路部分拓补结构图12脉波不控整流是由两个交流侧电压相差30°的三相桥式6脉波整流串联构成,其直流输出端可以得到一个12脉波的整流电压,且任何时刻两个三相桥同时对负载供电。

一种基于LCL输出滤波器的船用逆变器研究

一种基于LCL输出滤波器的船用逆变器研究

a s t o p u t f o r w a r d a t e c h n i c a l p r o p o s a l f o r r e a l i z a t i o n o fp a r a l l e l p o w e r s u p p l y f o i n v e r t e r a n d s y n c h r o n o u s
A r c h i t e c t u r e nd a Ma r i n e E n g i n e e r i n g , Xi a r n e n 3 6 1 0 2 1 , F u j i a n , C h i n a )
Ab s t r a c t : F o r t h e a p p l i c a t i o n o fh i g h p o w e r d e n s i t y a n d h i g h v o l u me — w e i g h t r a t i o fs o h i p e l e c t r i c p o w e r s y s t e m , a c o n t r o l s t r a t e g y f o c i r c u i t s t r u c t u r e b a s e do n L C L o u t p u t il f t e r a n di n s t a n t a n e o u s c u r r e n t v a l u e i s r e s e a r c h e dS O
关键词 :L C L滤波 器 新 能源
中图分类号 :T M4 6 4
逆变器
船舶 电力系统
文章编号 :1 0 0 3 . 4 8 6 2( 2 0 1 6 )1 2 . 0 0 0 1 . 0 5

一种ROV用中压中频逆变电源[发明专利]

一种ROV用中压中频逆变电源[发明专利]

专利名称:一种ROV用中压中频逆变电源
专利类型:发明专利
发明人:肖伟,张定华,刘浩平,彭勃,杨鸣远,朱迎谷,汤树芳,李仁雄,刘畅,吴旋,廖津余,周要
申请号:CN202011192928.6
申请日:20201030
公开号:CN112350601A
公开日:
20210209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及水下机器人领域,更具体的说,涉及一种ROV用中压中频逆变电源。

本发明提出的ROV用中压中频逆变电源,其特征在于,由数条独立的交流支路并联组成;每条交流支路包括直流接触器、功率模块、滤波器模块、中频升压变压器和交流接触器;直流电源经过各自变流支路的直流接触器后,通过功率模块的电能转换,将直流电转换为低压交流电,通过中频升压变压器将低压交流电转换为中压交流电,通过交流接触器后输送至水下ROV本体,为ROV本体供电。

本发明提供的ROV用中压中频逆变电源,有效提高电能输出质量,降低长距离水下输电的损耗,增强故障冗余能力,减小ROV本体电机或变压器的重量和体积,有效降低成本。

申请人:株洲中车时代电气股份有限公司
地址:412001 湖南省株洲市石峰区时代路169号
国籍:CN
代理机构:上海专利商标事务所有限公司
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2000w逆变器游艇使用

2000w逆变器游艇使用

2000w逆变器游艇使用逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的设备,逆变器技术的发展为游艇提供了更多的用电选择。

2000瓦的逆变器在游艇上的使用具有重要的意义,本文将从逆变器的基本原理、逆变器游艇的用途和使用指南三个方面进行论述。

一、逆变器的基本原理逆变器的基本原理是将直流电通过变换器转换为交流电。

在逆变器中,变换器是关键的部件之一,它通过不断地切换直流电的极性,来模拟交流电的波形。

逆变器还通过滤波器和稳压器等组件对输出进行调整,以确保交流电的稳定性和质量。

逆变器的工作原理可简单概括为:首先,将直流电输入逆变器;其次,逆变器通过变换器将直流电转换为交流电;最后,通过滤波器和稳压器等组件对交流电进行调整并输出。

二、逆变器游艇的用途逆变器在游艇上的应用主要体现在提供电力供应和设备充电两个方面。

1. 电力供应:游艇在航行中需要大量的电力支持来驱动船舶设备、照明和空调等设备的正常运行。

逆变器可以将游艇上的蓄电池提供的直流电转换为交流电,并输出给游艇上的设备。

逆变器能够提供足够的电力,确保设备的正常运行。

2. 设备充电:在游艇旅行中,人们通常会带上各种便携式设备如手机、平板电脑、摄像机等。

逆变器可以将直流电转换为交流电,为这些设备提供充电服务,满足游艇上人们对电力的需求。

三、逆变器游艇的使用指南使用逆变器时,需要注意以下几个方面:1. 逆变器的选购:选择适合游艇使用的逆变器是非常重要的。

需要考虑到游艇上设备的功率需求,以及逆变器的容量是否足够。

此外,逆变器的质量和品牌也需要认真考虑,以确保它能够稳定可靠地工作。

2. 逆变器的安装:逆变器需要放置在通风良好的位置,以确保散热和长期稳定运行。

在安装过程中,应避免与其他设备的干扰和碰撞,并按照逆变器厂家提供的手册进行正确连接。

3. 逆变器的使用:使用逆变器时,需要注意负载的平衡和合理分配。

不宜将所有设备同时连接到逆变器上,以免超出逆变器的负荷能力。

另外,在使用逆变器时还需要注意它的故障指示灯是否正常,是否需要定期进行维护与保养。

基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制

基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制

基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制舰船作为重要的军事装备,其能源系统的稳定性和安全性对于舰船的任务执行至关重要。

在舰船的能源系统中,中压直流混合储能系统扮演着重要的角色,而其中的电压限制问题一直是一个备受关注的问题。

本文将重点讨论基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制的问题,并提出相应的解决方案。

我们需要了解中压直流混合储能系统的基本结构和工作原理。

中压直流混合储能系统通常由储能单元、变换器、电池管理系统等组成。

其工作原理是将舰船本身所产生的功率转换为直流电能,并储存在电池中,然后再通过变换器将储存的直流电能转换为交流电能,为舰船提供所需的功率。

而在这一过程中,电压限制问题成为了制约系统工作稳定性的关键因素。

目前,舰船中压直流混合储能系统往往采用DAB(Dual Active Bridge)变换器作为核心部件。

DAB变换器由两个全桥逆变器和一个变压器组成,可以将输入的直流电压转换为输出的直流电压。

其优点是工作效率高、控制精度高、适用范围广,但在实际应用中也存在一些问题,其中包括电压限制问题。

在舰船的能源系统中,由于各种原因(如电池老化、负载变化等),可能会导致储能系统端的电压超出正常范围,进而导致系统的不稳定甚至损坏。

对于储能系统端的电压进行有效的限制尤为重要。

针对这一问题,我们可以采用以下措施来解决:1. 电压检测与监控:通过在储能系统端增加电压检测器,并将电压信息传输给监控系统,实时监测储能系统端的电压情况。

一旦发现电压超出范围,可以及时采取针对性措施。

2. 控制策略优化:可以通过优化DAB变换器的控制策略,使其对储能系统端的电压进行更为精准的控制。

可以采用模型预测控制等先进的控制策略,提高系统的稳定性和可靠性。

3. 电压限制保护:在储能系统端增加电压限制保护装置,一旦发现电压超出限制,可以立即切断系统的连接,以保护舰船的安全。

4. 智能充放电管理:采用智能的充放电管理系统,可以对储能系统的充放电过程进行合理调控,避免出现电压超限的情况。

【CN209299129U】一种舰载通侦设备的交直流两用电源【专利】

【CN209299129U】一种舰载通侦设备的交直流两用电源【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920243558.0(22)申请日 2019.02.26(73)专利权人 中国电子科技集团公司第三十六研究所地址 314033 浙江省嘉兴市南湖区洪兴路387号(72)发明人 许峰 (74)专利代理机构 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙) 11386代理人 庞许倩 龚颐雯(51)Int.Cl.H02M 1/10(2006.01)(54)实用新型名称一种舰载通侦设备的交直流两用电源(57)摘要本实用新型涉及一种舰载通侦设备的交直流两用电源,包括电源变换组件、电源选择组件;所述电源变换组件,用于对外接交流电源进行变换,输出直流电源;所述电源选择组件包括用于与所述电源变换组件连接的第一输入端,用于与外接直流电源连接的第二输入端;当第一输入端接入所述电源变换组件输出的直流电源时,所述电源选择组件输出第一输入端接入的直流电源;当第二输入端接入直流电源,并且第一输入端未接入直流电源时,所述电源选择组件输出第二输入端接入的直流电源。

本实用新型不改变原设备尺寸、电磁兼容性方面的要求,便于在推广,具有实用价值和经济价值。

权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 209299129 U 2019.08.23C N 209299129U权 利 要 求 书1/2页CN 209299129 U1.一种舰载通侦设备的交直流两用电源,其特征在于,包括电源变换组件、电源选择组件;所述电源变换组件,用于对外接交流电源进行变换,输出直流电源;所述电源选择组件包括用于与所述电源变换组件连接的第一输入端,用于与外接直流电源连接的第二输入端;当第一输入端接入所述电源变换组件输出的直流电源时,所述电源选择组件输出第一输入端接入的直流电源;当第二输入端接入直流电源,并且第一输入端未接入直流电源时,所述电源选择组件输出第二输入端接入的直流电源。

2MW船用变流器的研发设计

2MW船用变流器的研发设计

2MW船用变流器的研发设计摘要:介绍了2MW船用变流器的研发设计过程,对2MW船用变流器的功能、技术参数、工作原理、技术特点等进行了详细的说明。

关键词:船用变流器;十二脉波不可控整流;模块化;淡水冷却0 引言船舶是国民经济的支柱产业,在世界经济一体化的背景下,船舶装备在海洋开发、海上运输及海上安全中起着举足轻重的作用。

在工程船舶领域,近20年来基本沿用计划经济时代的设计理念和制造模式,普遍存在油耗大、动力性不佳、舒适性差等问题,用户亟待技术更新和产品提高。

本项目采用电推进系统,采用交-直-交控制,实现绞刀电机、泥泵电机和主推进电机的可靠运行,可以显著提高燃油经济性,降低污染排放,提高船舶动力性能,是公司向船舶领域发展的一个契机,在市场、技术等方面都有很大的发展空间,前景广阔。

1 船用变流器的功能2MW船用变流器适用于3500m3/h绞吸式电动挖泥船铰刀电机、泥泵电机和主推进电机的电驱动控制,满足挖泥船系统控制的要求,为船舶电推进系统提供变压变频的高品质电源,可实现电机恒转矩、恒功率运行。

船用变流器主要实现以下控制功能:(1)逆变器控制(2)中间电路过压抑制控制(3)牵引、电制动特性控制(4)电气保护和接地保护(5)故障记录、诊断与保护(6)对外通讯功能(7)在线监测和调试功能(8)维护安全性2 船用变流器的技术参数额定功率: 2MW额定输入电压:六相AC 2800V输入频率: 50Hz额定输出电压: AC 2750V额定输出电流: 480 A短时峰值电流 576A (1min)工作频率范围 0-200Hz冷却方式:淡水冷却,进水温度38℃过载: 150% 1min /5min体积: 3300×1000×2000(长×宽×高)防护等级: IP42安装方式:底座安装3 船用变流器的工作原理船用变流器的主电路图如图1所示。

移相变压器提供两路三相交流电源,由十二脉波不可控单元整流,中间直流经PWM波控制,斩波逆变输出三相变压变频电源供负载电机。

一种船用高频整流型逆变弧焊电源

一种船用高频整流型逆变弧焊电源

一种船用高频整流型逆变弧焊电源吴任国【摘要】本文研制了一种高频整流型逆变弧焊电源装置.该产品前级采用了高频PWM整流技术,后级采用移相全桥变换器.通过有效的控制,使得弧焊电源能够在复杂的工作环境中稳定输出低压大电流并用于焊接.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】4页(P31-33,37)【关键词】电弧焊;高频PWM整流;移相全桥【作者】吴任国【作者单位】海军驻武汉地区军事代表局,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TM464弧焊电源是一种应用于弧焊机中,能够适用于电弧焊负载特性的低压大电流电源[1]。

在手工电弧焊中,利用弧焊电源的大电流产生的热将焊条融化,用于焊接钢材料工件。

逆变式弧焊电源因其体积较小,重量较轻的优良特质,焊疤平整,焊接效果好等特点深受用户喜爱。

本电源充分考虑到弧焊电源复杂的电磁环境,采用高频PWM整流技术和移相全桥技术设计一种船用手工电弧焊电源,能够适应焊接条件下的各种恶劣环境,是一种先进的弧焊电源。

高频整流型逆变弧焊电源包括:高频PWM整流器,移相全桥变换器。

弧焊电源系统组成如图1所示,前级PWM整流器将三相380 V交流输入电源转化为700 V直流。

后级移相全桥变换器将PWM整流器产生的高压直流,转化为50-200 A 低压大电流直流电源,供焊接使用。

控制部分包括输入电压电流采样,母线电压采样,输出电压电流采样。

采用数字化控制方式,主控芯片为DSP型号为TMS320F28335。

传统弧焊电源大都采用不控整流技术,由于不控整流技术本身固有的电流畸变,谐波含量大,滤波成本高,电压不可控等缺点,不能满足对电网注入谐波的要求,而高频PWM整流技术具有谐波特性好,功率因数高,功率密度大等优点[2]。

如图2所示为PWM整流器的拓扑图。

由图2可以得出PWM整流器a、b、c三相传递函数[3]为:PWM整流器的控制为电压电流双闭环控制,并采用SVPWM调制方式,可以达到输入电流(总谐波畸变率)THD小于5%。

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船用交直流双输入中频逆变器的研制
发表时间:2017-10-19T16:46:29.027Z 来源:《电力设备》2017年第15期作者:于进海
[导读] 摘要:现代舰船系统中需要将工频交流电转换为400Hz中频交流以供给雷达、声纳等设备使用
(连云港杰瑞电子有限公司江苏连云港 222006)
摘要:现代舰船系统中需要将工频交流电转换为400Hz中频交流以供给雷达、声纳等设备使用,同时需要蓄电池冗余供电以提高中频电源的可靠性。

根据实际的应用需求,本文研究了交直流冗余供电中频逆变电源的电路架构,并依据供电特点和负载特性优选了合理的电路拓扑:交流输入时前级采用PFC+半桥LLC电路,直流输入时前级采用Boost+推挽级联式电路,后级采用开环三相半桥逆变电路,并依此研制出性能指标满足使用要求的样机。

关键词:双输入、逆变器
The Development of Double Input Intermediate Frequency Inverter for Vessel
Abstract: Radar, sonar and other equipments in the modern vessel need 400 Hz intermediate frequency power supply which is converted from the power frequency. Meanwhile, in order to ensuring the reliability , it usually needs to be equipped with battery to realize redundancy. According to the application requirements, the circuit structure of double input intermediate frequency inverter is researched. Furthermore, the most suitable circuit topologies are selected upon the features of the input and load: the PFC circuit plus half-bridge LLC circuit applied with the AC power-in , the cascaded circuit of Boost and push-pull applied with the DC power-in, the open-loop three-phase bridge inverter circuit is selected for the DC/AC. At last, the prototype is developed meeting the requirements of application.
Keywords: double input、inverter
在舰船中需要将工频交流电转换为400Hz中频交流电以供给雷达、声纳等设备使用;并且要求在工频供电故障的情况下由蓄电池提供冗余供电。

因此,需要设计将发电机产生的工频交流电或蓄电池提供的直流电变换为所需要的400Hz三相交流电的逆变装置,这对于整个舰船系统的正常工作和作战性能有着至关重要的作用。

本文依据实际应用需求,研制一款船用双输入冗余供电中频逆变器。

逆变器输入为工频交流220VAC±20%和直流14VDC~36VDC,交流输入为主,输出为三相115V/400HZ(线电压,相电压为66.5VAC/400Hz),最大输出功率为300VA。

1 电路架构选择
为了减小逆变器的体积和重量,选择将隔离变压器放置在前级AC-DC或DC-DC变换电路中;针对交流和直流双输入供电的要求,逆变器内部需要完全包含AC-DC-AC和DC-DC-AC两个变换电路及两个变换电路之间工作切换控制电路,内部架构可以选择在最终交流输出处并联、正负电压母线并联和隔离变压器前并联等三种方式实现冗余供电。

正负电压母线并联具有电路结构简单、控制方便和变换级数少便于提高效率等优点,是本文的优选架构,如图1所示。

2 前级AC-DC电路设计
交流输入电压范围为220VAC±20%,采用功率因数校正(PFC)电路+DC/DC变换电路的两级式功率变换架构,电路结构如图2所示。

PFC电路实现输入功率因数校正,同时将宽范围变化的交流输入电压变换为稳定的直流电压,选择Boost升压功率因数校正电路,控制芯片选择Ti公司的UC3854BDW,输出电压设定为400VDC。

DC/DC变换电路实现将PFC电路输出的400VDC电压隔离变换为约正负105VDC:为提高变换效率,采用LLC半桥串联谐振变换电路;副边输出高电压,选择变换器的开关频率低于电路的谐振频率,以实现整流二极管零电流关断,从而减小二极管反向恢复损耗,LLC 变换电路的主控芯片选择ST公司的L6599。

3 前级DC-DC电路设计
直流输入范围为14~40VDC,母线输出电压约正负105VDC,升压比达到1:15,隔离变压器难以设计,且高压输入时,开关断损耗占据大部分,导致DC-DC的变换效率偏低。

故设计中选择Boost+推挽电流反馈级联式升压变换电路,其中推挽环节两个开关管工作在50%的定占空比,电压调节由Boost级来实现,电路结构如图3所示。

电感连接推挽隔离变压器的输入端,相当于电流源输入,因此推挽级两MOS 管的驱动之间必须有一定的共通时间,给电感电流提供通路,避免其损坏功率MOS管。

变换电路的主控制芯片选择TI公司的级联控制芯片
LM5041。

4 后级DC-AC电路设计
后级逆变电路选择三相桥式逆变,该逆变电源为客户定制,所带负载性质单一,负载电流基本稳定,因此在设计中舍弃了PID控制和双闭环控制等高级控制方式,依靠母线电压值保证输出电压在额定负载条件下的幅值。

逆变电路主电路图如图4所示,主要由三相逆变桥、
吸收电路、SPWM波形产生电、驱动电路和滤波电路构成。

采用规则采样法来产生SPWM波形:选择三角波的频率为25.6kHz,一个周期采样64次,分别计算出三相正弦波的离散三角函数值,有三组数据,每组64个数据;当三角载波中断产生时,将离散正弦波函数值,代入公式即可计算出三相SPWM波形每个脉冲的持续时间,然后用所得到三相得到的计算值在中断中更新比较寄存器的值,就可以得到三相400Hz的SPWM波形。

5 实验结果及分析
依据文中的优选电路结构和拓扑,研制出满足客户使用要求的交直流双输入中频逆变电源:额定输出情况下,交流额定输入整机变换效率高达89.6%,直流额定输入整机变换效率为82.3%;三相交流电波形及SPWM驱动波形见图5所示,交流失真度低于4%,满足用户使
用要求。

交流断电后输出电压及直流输入电流波形见图6所示,交流重新上电后输出电压波形及直流输入电流波形见图7所示,由图6和图7可以看出:交直流切换时,交流输出电压保持稳定,且交流供电后直流供电电流为零,有效延长蓄电池的使用时间。

交流断电后输出电压及直流输入电流波形见图6所示,交流重新上电后输出电压波形及直流输入电流波形见图7所示,由图6和图7可以看出:交直流切换时,交流输出电压保持稳定,且交流供电后直流供电电流为零,有效延长蓄电池的使用时间。

6 结论
本文研究了交直流冗余供电中频逆变电源的电路架构,并依据供电特点优选了合理的电路拓扑。

依据所选择的电路架构和拓扑研制出的样品各项性能指标满足使用要求,具有电路结构简单、全输入范围内变换效率较高以及交直流无间隙切换等优点。

作者简介
于进海(1985-),男,江苏省人,工程师,主要研究方向为电源设计。

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