用于直流电动转辙机的高频开关电源设计

针对目前工频直流电动转辙机电源，提出一种利用高频开关电源技术研制的新型开关电源。该电源采用双管双正激变换技术、功率因数校正技术（PFC），实现了大功率高电压输出。详细论述了该电源模块的组成和工作原理。实际使用证明，该电源完全可以替代目前的工频电源。     

基于交错并联反激拓扑的光伏并网微型逆变器

设计了一种基于交错并联反激变换拓扑、高频软开关和比例谐振并网控制的光伏并网微型逆变器。仿真及实验结果表明,所设计的微型逆变器解决了基于无组串电池板的中小功率分布式光伏发电高效并网利用问题,为光伏电池家电化和智能微网的实现奠定了基础。     

铁路信号电源系统中直流电源模块优化设计

为提高铁路信号电源系统设备系统效率和功率密度,对电源系统中使用较多的直流开关电源模块进行分析,针对典型拓扑电路提出优化方案。在电路中应用宽禁带半导体器件,前级采用无桥功率因数校正（PowerFactorCorrection,PFC）电路实现功率因数校正功能,后级采用交错并联LLC谐振软开关拓扑电路实现不同直流电压的隔离变换。优化方案能够有效提高直流开关电源模块的效率和功率密度,提高电源模块的可靠性。     

铁路空调客车8kW充电机的研制

依据《旅客列车DC600V供电系统技术条件》,设计开发新型25T和25G空调客车8kW充电机。8kW充电机主电路由输入电路、全桥DC/DC直流变换器和输出电路组成,采用移相ZVZCS-PWM软开关控制技术和IGBT作为功率开关管。为了提高变换器的效率,选用非晶材料高频变压器实现电气隔离,用隔直电容减小隔离变压器原边电流的变化,采用快恢复二极管组成全波整流电路。试验和装车运行的结果表明:8kW充电机的结构参数选择合理有效,DC/DC直流变换器可在很宽的负载变化范围内实现开关器件的软开关,工作效率高,性能完全达到设计要求。     

客车车辆单相逆变器的研制

为研制出高效可靠的单相AC 220V电源,已有过一些不同的主、控电路方案,其中采用软开关技术是目前技术发展的一个方向.介绍了客车车辆单相逆变器的主电路结构、工作原理以及逆变器软件控制策略.经试验验证,单相逆变器的升压部分采用了零电压软开关技术,效率更高,噪声更小,运行更可靠.     

一种采用无源软开关吸收电路技术的新型高效DC/DC变换器

主要从4个方面叙述了采用无源软开关吸收电路技术70 kW的DC/DC变换器,即(1)无源吸收电路的工作原理;(2)PWM控制方式的选择和比较;(3)大功率高频变压器的设计步骤;(4)一次侧整流电路二极管过冲电压限制以及吸收电阻的选型分析.最后给出了试验波形和效率曲线.     

ZVS软开关推挽直流变换器

针对推挽式直流变换器的应用,研究了在变压器二次侧采取串联LLC谐振和并联LCL谐振的两种软开关电路,详细分析了两个电路的工作阶段及其软开关的工作原理,比较了两者的工作特点。最后实际制作了两个软开关电路并进行了测试,结果表明两个电路都能很好地实现功率管的软开关,证实了其正确性和有效性。     

一种高效率软开关充电机的研究

针对充电机输出电压范围宽、不能在全输出范围内实现高效率的特点,提出了一种软开关充电机。前级采用无桥PFC电路,实现了功率因数校正及中间母线电压的快速控制;后级采用高效率的全桥LLC谐振电路,实现了开关管的零电压开通(ZVS)和整流二极管的零电流关断(ZCS)。在固定中间母线电压时,LLC谐振电路在输出高压或低压时工作在远离谐振频率点而存在效率偏低的缺点,提出了据输出电压来动态调节中间母线电压的控制策略,减小了频率变化范围,提高低压和高压输出时的效率。最后通过一台AC 120 V输入,母线电压DC 200~240 V,输出DC 130~200 V的充电机样机。实验测得充电机额定运行下的效率为91.8%;通过动态调整母线电压测得在130 V输出时整机效率从87.4%提高到90.1%,200 V输出则从89.3%提高到91.0%。     

地铁车辆辅助逆变器DC/DC 高频隔离电路的设计与分析简

介绍了一种地铁车辆辅助逆变器使用的DC/DC高频隔离电路,其在超前臂上并联谐振电容器以实现零电压开关,在变压器二次侧采用辅助回路以实现滞后臂的零电流开关,从而实现DC/DC全桥电路的零电压零电流软开关。仿真和样机实验结果验证了该电路的有效性和实用性。     

零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器

提出了一种零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器方案,该辅助逆变器采用双段式变压器电路结构,前段为DC/DC开关电源电路,后段为三相逆变电路,系统采用零电流开关(ZCS)技术进行控制,实现了IGBT上电压和电流开关损耗最小化。试验结果验证了所提出的方案是可行的。     

大功率变流技术与应用(二)——软开关变流器

传统的硬开关逆变器在转换状态期间存在一些严重问题.高开关频率使电力电子器件遭受高的开关应力和高的开关损耗.此外,很大的du/dt和di/dt引起严重的电磁干扰(EMI),而寄生电容和杂散电感可能在开关过程中产生高的电压和电流尖峰及振荡.采用软开关技术,可以克服这些缺点,消除开关损耗,提高效率;减少开关du/dt,消除相关的EMI和轴承电流.文章着重介绍用于PWM电压源逆变器的两类软开关技术,即谐振中间环节和谐振吸收回路.     

机车车辆充电机用移相全桥ZVS PWM变换器的设计

为提高传统铁路机车车辆充电机的功率密度,必须提高其开关频率和效率,而简单的提高开关频率会增加功率器件的开关损耗,因此需要采用软开关技术。文章介绍了一种机车车辆充电机的核心部件——加箝位二极管的零电压开关PWM倍流整流全桥变换器。该变换器的优点是可以利用输出滤波电感和谐振电感在宽负载范围内实现开关管的零电压开关,利用箝位二极管可以有效消除二次侧整流管上的电压尖峰和振荡,同时采用倍流整流技术可优化变压器和输出滤波电感的设计。文章详细分析了该变换器的工作原理,利用Saber仿真软件对其进行仿真分析,最后通过一台输入DC540V、输出DC28V/400A的工程样机进行了实验验证。     

基于状态空间平均法的DC/DC高频隔离变换器建模仿真分析

利用状态空间平均法埘70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性.首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理想波形,绘出不同状态下等效电路;其次,描述状态变量方程式,进行平均和线性化处理,获得其在连...     

电力机车主变流器故障智能诊断系统

对电力机车主变流器的输出电压波形采用能量分布特征提取方法和优化BP算法,提出了基于小波变换和BP神经网络的主变流器故障智能诊断系统。利用该系统对变流器整流元件的开路故障进行了故障诊断仿真,验证了该智能诊断系统的准确性和有效性。     

跨入21世纪的电力电子与传动技术

进入21世纪,世界轨道电力牵引变流技术装备在降耗提效、减少污染方面取得了新的进展。新的电力电子器件,如IGCT,IGBT,CSTBT等,不断涌现,它们在结构、性能及冷却技术上有大的提高。集约化、模块化、电磁兼容及采用软开关技术是现代牵引变流器的发展方向。同时超导变压器、永磁同步电机、无齿轮直接传动方式及解耦控制方法等新的设备和新的设计理念也将出现在未来的轨道交通车辆上。     

城市轨道交通道岔失表应急处置程序分析与优化

为解决目前道岔失表情况下城市轨道列车进路办理效率低下的问题,分析了道岔失表的故障发生原因,提出了通过单操道岔及人工现场确认道岔位置的方式办理进路的可能性。通过定性与定量相结合、过程分析与风险评估相结合的方法,对比分析了传统手摇道岔方式与单操道岔及人工现场确认道岔位置方式办理进路的效率及风险概率,验证了道岔失表时优先通过单操道岔及人工现场确认道岔位置的方式办理列车进路的可行性,并据此提出道岔失表现场处置程序优化建议。     

一种简化空间矢量调制方法在风电变流器中的应用

根据PWM变流器开关函数及伏秒平衡原则,采用一种开关函数面积矢量概念对常规SVM（空间矢量调制）进行简化。并说明了简化SVM在DSP中的载波实现方法。通过仿真及在风电变流器中的应用实验验证了该简化SVM载波实现方法的正确性。仿真及实验结果表明,采用简化SVM的载波实现方法可以获得与常规SVM同样的调制效果,但是可以简化计算流程,便于SVM在多电平变流器中的推广应用。     

串联负载谐振变换器的参数设计

串联负载谐振变换器（Series load resonant converter,SLRC）是利用电感与龟容产生谐振为开关器件提供零状态切换,它可以降低开关损耗、电磁干扰等,解决困扰开关变换器向高频化发展的问题。在其电路中,谐振电感和电容的参数对于变换器能否实现软开关起到了关键的作用。针对此关键参数设计问题,提出了对应的设计原则。为了验证所提出的谐振电路参数设计方案的正确性,搭建了仿真模型。仿真结果证明了方案的正确性和可行性,该设计思想对于串联谐振变换器的工程设计具有一定的指导意义。