客車DC600V供電電源主電路的設(shè)計(jì)
2.2 二極管整流電路
主接觸器KM1閉合后,輸入的AC860 V經(jīng)過熔斷器F1后,通過二極管V1-V4構(gòu)成的單相全波整流電路將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷?,同時(shí)濾波電感L1與電容C1、C2構(gòu)成整流濾波電路,給后續(xù)的IGBT斬波降壓電路提供直流電源。由于整流電路采用的是二極管整流電路,且濾波電感L1足夠大,使得在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi),網(wǎng)側(cè)基波功率因數(shù)接近1。
2.3 IGBT斬波降壓電路
接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓在不斷波動(dòng),使二極管整流電路的輸出電壓大于標(biāo)準(zhǔn)的直流600 V。為了使電源裝置的最終輸出電壓將為600 V,整流后的直流電壓由IGBT斬波降壓電路來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。降壓電路由大功率IGBT V5~V8、電感L2~L7、電容C5共同組成。IGBT中V5和V6、V7和V8采用交替開關(guān)控制方式,其中V5上管和V7下管、V6上管和V8下管同步開關(guān)控制。電感L2~L5為換流電感,L6~L7為儲(chǔ)能濾波主電感,C5為輸出濾波電容。C3與C4主要是用來吸收IGBT的過電壓尖峰。
IGBT V5上管和V7下管、V6上管和V8下管開通時(shí),整流后的電壓通過電感向輸出電容C5充電。IGBT關(guān)斷時(shí),電感電流通過IGBTV5下管和V7上管、V6下管和V8上管的反向并聯(lián)二極管續(xù)流。通過調(diào)整IGBT開通占空比,就可以調(diào)整輸出電壓??刂齐娐分械闹餍酒捎肬C2825N,為雙列直插式的16Pin芯片,其供電電源為DC15 V,芯片有兩路脈沖輸出。通過控制板內(nèi)部電路精確而快速的控制,最終將輸出電壓穩(wěn)定輸出為DC600V。
為保證電源柜效率的前提下盡可能提高IGBT的開關(guān)頻率,換流電感L2~L5使得IGBT開關(guān)損耗大為降低。這樣,輸出600 V直流電源的品質(zhì)也大為提高,電壓波動(dòng)可控制在±10 V。
2.4 放電電路
在確認(rèn)與輸入的860 V電源斷開的情況下,外部又沒有供電申請(qǐng)信號(hào)時(shí),設(shè)置了專門的放電電路。放電電路由R6和V9組成,外部又沒有供電申請(qǐng)信號(hào)時(shí),經(jīng)過一定時(shí)間后,控制晶閘管V9導(dǎo)通使產(chǎn)品內(nèi)部電容的電壓在30 s內(nèi)降低至36V以下。
2.5 接地保護(hù)電路
接地保護(hù)電路由R7、R8、R9及SV1等組成,當(dāng)系統(tǒng)直流側(cè)接地電阻小于800 Ω時(shí),接地保護(hù)可靠動(dòng)作(延時(shí)2 s);交流側(cè)接地電阻小于2 KΩ歐時(shí),接地保護(hù)可靠動(dòng)作(延時(shí)2s)。
3 客車DC600V供電電源主電路的PSIM仿真
3.1 主電路的PSIM仿真電路模型的建立
假設(shè)開關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)的通態(tài)壓降為零,阻斷時(shí)電阻為無窮大,并認(rèn)為IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷瞬時(shí)完成;而且接觸網(wǎng)電壓是理想的正弦波,所以將電源裝置的輸入用正弦交流電源來代替;主電路濾波參數(shù)為L(zhǎng)=9 mH,C=2 814μF。根據(jù)以上假設(shè),建立主電路的仿真模型如圖2所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176863.htm
3.2 主電路的PSIM仿真結(jié)果
實(shí)際工作中,接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓在不斷波動(dòng),從而使客車DC600V供電電源的輸入電壓在1075V~650 V之間不斷波動(dòng)。所以,分別選取輸入電壓為1 075 V、860 V、650 V 3種情況進(jìn)行仿真。
1)額定電壓860 V時(shí).額定負(fù)載,開通占空比D=0.775,波形如圖3所示。
DIY機(jī)械鍵盤相關(guān)社區(qū):機(jī)械鍵盤DIY
評(píng)論