高效率軟開關(guān)懸浮控制電源研究.pdf

1、中低速磁懸浮列車是安全可靠，環(huán)境友好的新型城市客運(yùn)軌道交通工具。隨著能源短缺的問題日趨嚴(yán)重，這就要求磁懸浮列車各種設(shè)備的設(shè)計(jì)都要符合安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保、高效的要求。本論文針對(duì)列車懸浮控制系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備——懸浮控制電源進(jìn)行研究。
　　懸浮控制電源是典型多路輸出變換器，其將330V DC轉(zhuǎn)換成各懸浮控制設(shè)備所需的24V、±15V、5V直流電。傳統(tǒng)的懸浮控制電源大多采用硬開關(guān)變換器拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)，不但轉(zhuǎn)換效率不高，而且交叉調(diào)整率差，發(fā)熱嚴(yán)重

2、，可靠性低，不適用于磁浮系統(tǒng)的高溫環(huán)境?；诖?，本文研究探求具有變換效率高、交叉調(diào)整率好的高品質(zhì)懸浮控制電源解決方案。
　　首先，研究提出了具有主控輸出的準(zhǔn)單級(jí)式懸浮控制電源架構(gòu)。基于此架構(gòu)討論LLC諧振變換器和級(jí)聯(lián)同步Buck變換器的準(zhǔn)單級(jí)式懸浮控制電源的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為了降低輸入電流紋波和均勻電源的熱分布，引入了具有雙諧振網(wǎng)絡(luò)的新型LLC諧振變換器拓?fù)洹Ｕ撐脑敿?xì)介紹和分析單諧振網(wǎng)絡(luò)和雙諧振網(wǎng)絡(luò)LLC諧振變換器的工作原理。

3、　　接著，論文提出了基于LLC直流變壓器的兩級(jí)式懸浮控制電源架構(gòu)。在此架構(gòu)中，LLC諧振變換器工作在諧振頻率點(diǎn)，并不具有電壓調(diào)節(jié)能力，而是作為一個(gè)高頻變壓器來(lái)應(yīng)用。因此，輸出電壓的調(diào)節(jié)僅僅依靠后級(jí)的同步Buck變換器。類似于準(zhǔn)單級(jí)架構(gòu)，同樣可以引入雙諧振式的LLC變換器以降低輸入電流紋波和均勻電源的熱分布。論文詳細(xì)闡述了單諧振網(wǎng)絡(luò)和雙諧振網(wǎng)絡(luò)LLC直流變壓器的工作原理。
　　最后，論文制作了四款不同結(jié)構(gòu)的懸浮控制電源，詳細(xì)討論了電