開(kāi)關(guān)電源最重要的兩部分就是主電路和操控電路。本章將依據(jù)大功率直流開(kāi)關(guān)電源的要求對(duì)主電路各部分進(jìn)行性能分析并核算各項(xiàng)參數(shù)，依據(jù)核算所得的數(shù)據(jù)成果選擇各元器件，規(guī)劃出各個(gè)獨(dú)立模塊，最終組裝成開(kāi)關(guān)電源的主電路。
1開(kāi)關(guān)電源的規(guī)劃要求
本文規(guī)劃的大功率直流開(kāi)關(guān)電源首要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的高頻開(kāi)關(guān)電源，確認(rèn)技術(shù)指標(biāo)如下:
輸入電壓:380V±20%
2．電網(wǎng)頻率:50Hz±10%
3．功率因數(shù):>0.93
4．輸入過(guò)壓告警:437V士5V
5．輸入欠壓告警::320V±5V
6.輸出標(biāo)稱(chēng)電壓:220VDC
7.輸出電壓范圍:176-286VDC
8．輸出紋波電壓: Ay , 10mV9．輸出額定電流:5A
10．輸出過(guò)壓維護(hù):325V±5V
11.輸出欠壓維護(hù):195V±5V
12．使于生產(chǎn)和維護(hù)
在研討的過(guò)程中，主要對(duì)大功率開(kāi)關(guān)直流電源的作業(yè)原理、電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行形式進(jìn)行了深入研討，并結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，確認(rèn)系統(tǒng)主電路的拓?fù)洌?guī)劃出主電路，即別離規(guī)劃出濾波、整流、DCDC變換器、軟啟動(dòng)和維護(hù)操控等部分。下面就對(duì)電源主電路的規(guī)劃進(jìn)行具體說(shuō)明。
2主電路組成框圖
根據(jù)需求規(guī)劃大功率開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)要求，本文進(jìn)行了方案的驗(yàn)證與比較，規(guī)劃如圖 3-1所示的軟開(kāi)關(guān)直流開(kāi)關(guān)電源的主電路框圖。虛線(xiàn)以上是主電路，主電路首要分為輸入整流濾波、逆變開(kāi)關(guān)電路、逆變變壓器和輸出整流濾波;虛線(xiàn)以下為控制回路，控制回路首要包括信息檢測(cè)電路、控制和維護(hù)單元、監(jiān)控單元和輔助電源。
本電源采用ZVZCS-PWM拓?fù)?，原邊加奔位二極管，三相溝通輸入整流后，加LC濾波，以提高輸入功率因數(shù)，主功率管選用IGBT，控制電路采用UC3875移相控制專(zhuān)川集成芯片，電流電壓雙閉環(huán)控制。具體設(shè)計(jì)主電路如圖3-2所示，包含三個(gè)部分:(1)輸入整流濾波電路; (2）單相逆變橋;(3)輸出整流濾波電路.
1輸入整流濾波電路
三相交流電經(jīng)電源內(nèi)部 EMI濾波后，加到整流濾波模塊。EMI濾波器的作用是濾除功率管開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的電壓電流尖峰和毛刺，減小電源內(nèi)部對(duì)電網(wǎng)的干擾，同時(shí)又能減小其他用電設(shè)備通過(guò)電網(wǎng)傳向電源的干擾。濾波電路采用LC濾波，電感的作用是拓開(kāi)電流導(dǎo)通時(shí)間，限制電流峰值，可以提高電源的輸入功率因數(shù)。濾波電容采用四個(gè)電解電容，兩個(gè)串聯(lián)后并聯(lián)使用，滿(mǎn)足三相整流后的高壓要求。電R1、R2是平衡串聯(lián)電容上的電壓，高頻電容與電解電容并聯(lián)使用，濾除高頻諧波，彌補(bǔ)電解電容高頻特性差的缺陷。
2單相逆變橋
單相逆變橋采用IGBT，以滿(mǎn)足高壓、高功率的要求。無(wú)感電容(C7、C8)并聯(lián)在兩橋臂之間，降低兩橋臂之間電壓尖峰的干擾，諧波電感L;，隔直電容C15﹑C16、C17防止變壓器的直流偏磁，原邊籍位二極管減輕副邊振蕩，主變壓器起到原、副邊的隔離、耦合作用，原、副邊各一副繞組，以滿(mǎn)足副邊采用全橋整流的要求，原邊加交流互感器，檢測(cè)原邊電流作保護(hù)用。
3輸出整流濾波電路
采用全橋整流滿(mǎn)足高壓的要求，高頻濾波電感L f ，電解電容(E5、E6、E7)，高頻電容(C18，C21)濾除高頻諧波分量，共模電感(L2)，Y電容(C19、C20)，抑制共模分量，電流采樣電阻R3~～R5，輸出二極管D14，防止電池電流反灌。
