欢迎光临铜仁永昌电力设备有限公司 加入收藏| 网站地图
15806350882
永昌电力设备

轨道交通车辆24V铜仁变压器的节能研究

时间:2019-1-15 9:43:14 点击量:111
轨道交通车辆24V铜仁变压器的节能研究      0 引言

现代轨道交通车辆铜仁变压器正向小型化、轻量化以及节能化的方向发展,这就要求PWM铜仁变压器具有更高的频率[1~2]。然而,对于传统PWM铜仁变压器来说,提率会面临诸多实际问题。在传统PWM铜仁变压器中,功率管在电压不为零时导通,在电流不为零时关断,处于强迫过程,这种过程又称为硬过程。在这种硬工作模式下,随着频率的上升,管的损耗会成正比地上升,使电路的效率大大降低,同时会产生严重的电磁干扰[3]。针对以上问题,本文介绍了一种基于ZVS软技术的节能型铜仁变压器设计方案,并进行了仿真研究。

1 车载铜仁变压器节能方案分析

传统铜仁变压器通过PWM技术控制功率管的导通和关断,其实质上是一种突变的过程,提或中断功率流,***终实现能量的变换,可将这种过程称为硬过程。而ZVS软技术,通过谐振电感与功率管结电容进行谐振,当功率管两端电压下降到零时,开通或关断功率器件。由于功率管在零电压条件下完成导通与关断,将使损耗在理论上为零,硬与软的过程示意图如图1所示。由于ZVS软过程损耗理论上为零,在同等频率的工况下,采用ZVS软技术的铜仁变压器将具备明显的节能效果。

2 拓扑结构

变压器厂家 目前, 轨道交通车辆电子系统广泛采用的供电制式为110V和24V,110V铜仁变压器集成在车载辅助供电系统中,通过对110V电的进一步变换获取24V铜仁变压器[4~5]。将ZVS软控制应用于对24V铜仁变压器的设计改进中,拓扑结构如图2所示,与传统硬非节能铜仁变压器拓扑结构相比仅增加了谐振电感Lr。

其中Vin为输入电压,Ql~Q4为功率管,C1~C4分别是Ql~Q4的内部结电容,Dl~D4分别是Q1~Q4的内部寄生二极管。Lr是谐振电感(包括铜仁变压器的漏感和外部串联电感)。铜仁变压器Tr的原副边匝比为k,DR1和DR2是输出整流二极管,Lf 是输出滤波电感,Cf是输出滤波电容,RO是负载。Q1、Q3构成超前桥臂,Q2、Q4构成滞后桥臂,每个桥臂的两个功率成180º互补导通,两个桥臂的导通角相差一个相位,即移相角,通过调节移相角的大小可以调节输出电压。当输入电压Vin发生波动时,移相角发生变化,在AB两点得到幅值为Vin而占空比变化的交流方波电压,经过铜仁变压器的隔离和变压后,在铜仁变压器副边得到一个幅值为Vin/k的交流方波电压,通过DR1和DR2整流后输出24V电压。




网站首页 公司简介 | 产品展示 | 新闻中心 | 案例展示 | 荣誉资质 | 车间一角 | 代理招商 | 联系我们 |