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15kW移相全桥ZVS充电机的研制
| 论文题名： | 15kW移相全桥ZVS充电机的研制 |
| 关键词： | 移相全桥变换器;ZVS充电机;主电路设计;部件选型;模拟仿真 |
| 摘要： | 随着中国铁路的跨越式发展，中国动车组的设计与制造技术迎来了前所未有的发展机遇，同时随着中国综合国力的增强和人民生活水平的提高，使得对环境和舒适度要求越来越高，因而直流电源的性能指标、装置的体积和重量、系统整个效率和安全性方面在高速动车组上都提出了更严格更苛刻的要求。全桥移相PWM变换器与零电压零电流软开关控制技术的结合在中大功率场合的应用正好解决了这一难题，研发15kW移相全桥ZVS充电机具有十分重要的意义。 本文以公司研发的“15kW移相全桥ZVS充电机项目”为背景，重点研究了移相全桥ZVS DC/DC变换器的关键技术，从ZVS DC/DC变换器主电路的部件选型到控制电路的软硬件设计，从控制算法的模拟仿真到系统的动静态试验，都进行了认真的分析和探讨，具体进行了以下主要工作： 首先，介绍了DC/DC变换器的发展和应用；选题的背景和意义；国内外发展的现状以及项目研究的总体要求。其次，阐述了移相控制全桥(FB)ZVS-PWM变换技术的工作原理，对主电路结构和运行工作模式详细地进行了分析，确定15kW ZVS充电机软开关控制技术的主电路；介绍了充电机的基本功能及工作原理，并根据主电路拓扑结构进行电路设计，对关键部件进行计算和选型，包括全桥变换功率管、输入、输出整流器、高频变压器、谐振电感以及电压、电流保护等。然后，基于理论计算，对整个系统利用MATLAB搭建模型，进行仿真分析，对各关键部件的设计参数进行验证，看是否满足实际运行需要。最后，介绍了ZVS DC/DC充电机系统的组成，分析了主电路和控制电路的硬件设计以及ZVS软件的实现；搭建试验平台依据例行试验程序进行试验，将试验数据、波形与和仿真的数据、理论波形做对比分析，达到设计要求。 通过联调试验证明，15kW移相全桥ZVS充电机能很好的实现软开关，提高效率，使输出电压得到稳定控制，能够满足高速动车组辅助电源的要求。 |
| 作者： | 陈宏 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 冯晓云;宋春龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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