高速动车充电机主电路应用研究
上传者：郭生江|上传时间：2015-04-24|密次下载
高速动车充电机主电路应用研究
西南交通大学硕士研究生学位论文 第１页
摘 要
为了满足列车中、大功率充电机小型化、轻量化的需要，电力电子装置发展正朝高
频化发展。软开关技术的谐振变换器应运而生，它可以降低开关损耗和开关噪音，进一
步提高开关频率。
本文研究的高速动车（ｅｌｅｃｔｒｉｃｍｕｌｔｉｐｌｅｕｎｉｔ，ＥＭＵ）充电机主电路采用倍流整流电路
移相全桥零电压ＰＷＭ变换器的拓扑结构，其优点是充分利用副边滤波电感能量，能在
较宽负载范围内实现开关管的零电压开关工作。此设计方案通过降低变压器原边漏感，
克服了占空比丢失。同时利用整流二极管可以在零电压条件下实现换流，减小反向恢复
电压尖峰。本文详细分析了该变换器的工作原理，通过严格推理计算，优化设计了选择
主电路关键器件参数值，保证功率器件实现软开关关断，给出了参数选择的方法。
本文深入探讨了倍流整流的全桥移相变换器，给出了１２个运行模态的等效电路和电
压电流公式。研究发现：该变换器可以在轻载到满负载的宽范围内实现软开关切换，因
次级整流二极管的自然换流，消除了副边占空比丢失和次级二极管的振荡。论文设计了
高频变压器和滤波电感。为了验证分析变换器的工作原理，对输出２９Ｖ／５６０Ａ动车充电
机产品进行了实验测试，对采集波形和数据进行分析。通过主电路关键器件优化选择，
保证选择器件满足预定技术条件，最后给出实验结果并进行了分析。结果表明：本文设
计的高速动车充电机主电路能在实际工程中使用，具有一定的工程应用价值。
关键词：零电压开关；全桥变换器；倍流整流
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