IGBT串联谐振逆变电阻点焊机的研究与改进

目前逆变焊接电源主要有单端式、半桥式、全桥式三种主电路形式,其中半桥串联谐振逆变电阻的应用较为普遍,但仍存在开关损耗大、电源利用效率低等问题。本课题针对现有逆变点焊机存在的一些问题加以解决和优化,提出了一种新型低Q值半桥串联谐振逆变感应焊接电源的电路拓扑,它可以将系统内部的一部分无功能量转变为有功能量,从而降低电路Q值,提高逆变焊接电源的输出效率[1],并且通过TMS320F2812型DSP进行闭环控制。仿真实验分析表明,该半桥式IGBT串联谐振逆变电阻点焊机具有效率高、稳定性好、PWM控制精确等优点,使逆变点焊机的整机工作性能得到提高。     

开关电源并联均流系统设计

针对开关电源并联均流系统的不稳定性,本文基于单片机的自动选主均流模式,设计了一种开关电源并联均流系统,并对该系统进行了试验验证,试验结果表明,当主模块正常工作时,单片机PWM按照支路电流进行调节达到均流目的;当主模块故障时,单片机PWM按照输出压进行调节,取代主模块。该系统与传统的主从模块设置法相比,除了具有输出电压稳定性高、均流精度高的特性外,还提高了系统的可靠性。     

动车组车顶高压电缆终端材料特性分析及电-热耦合场仿真研究

动车组运行环境复杂,在电、热、高速气流等多重因素影响下的车顶高压电缆终端绝缘材料性能是影响动车组供电系统安全稳定的重要因素。本研究采用实验分析与仿真计算相结合的方法,测试分析了车顶电缆终端典型绝缘材料的导热性能、玻璃化转变温度和介电性能;通过建立车顶电缆终端电-热耦合仿真模型,分别研究了室温下电缆终端电场分布以及不同环境温度下的电缆终端温度分布。结果表明：三元乙丙橡胶和环氧树脂的导热系数均随着温度的升高而增大,高于80℃时,导热系数随着温度的升高有所减小。室温下,三元乙丙橡胶和环氧树脂的导热系数分别为0.251 W/(m·K)和0.431 W/(m·K)。三元乙丙橡胶的相对介电常数随着温度的升高逐渐减小,从-60℃的3.70减小到100℃的3.28;环氧树脂的相对介电常数随着温度的升高逐渐增大,从-60℃的5.02增大到100℃的5.29,这是由于二者的玻璃化转变温度不同引起的。仿真结果表明：温度引起交流电缆终端的电场变化不大,最大畸变点出现在应力锥根部,其值为3.120 kV/mm;其次电场集中分布在电缆主绝缘,电场强度为2.995 kV/mm。     

无整流桥Boost PFC软开关电路的研究

在硬开关条件下,功率器件的开关频率越高,其开关损耗越大,致使变流电路的效率降低,并且功率器件的发热量增大,温升提高,这极大限制了变换电路在大功率场合的应用。据此,文章研究了无整流桥Boost软开关PFC电路。该电路省去了传统PFC电路中的整流桥,导通元件减少,导通损耗降低。同时,该电路引入了谐振网络,仅用一个有源辅助开关管实现了主功率开关管的软开关状态,辅助开关管也工作在软开关状态,提高了电路的效率。文中分析了主拓扑的工作原理及其特性,并进行了仿真试验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。