高频开关电源直流系统

论文摘要

电力已成为现代人们生活中不可缺少的动力来源,也是经济发展的命脉,电力系统的运行必须安全、可靠,这样才能保证供电的正常。直流电源系统作为变电站电力系统控制和保护装置的电源,同样极为重要。基于高频开关电源的大容量直流系统因其性能可靠、效率高、寿命长等优点,成为了现代电力操作电源系统中的重要组成部分。本文首先从整体出发给出了直流电源系统的整体设计规则,然后简单分析了直流电源系统高频开关电源模块的工作原理。并结合作者所在单位开发的GZDW3型直流电源,对直流电源系统的关键模块和技术在后面分别作了详细的探讨。作为直流电源系统核心的高频开关电源是本文研究的重点,高频开关电源的好坏直接影响到蓄电池组的寿命及整个系统的各项性能的好坏。本文分析了国内外高频开关电源的发展和现状,研究了高频开关电源的基本原理以及高频开关电源在电力直流操作电源系中的应用。该系统以IGBT作为功率开关器件,构成全桥开关变换器,整个电源由输入电路、功率因数校正器、主逆变器、输出滤波电路、辅助电源、均流电路等部分组成。系统主电路逆变部分采用了脉宽调制技术(PWM),PWM信号由集成控制器UC3879产生,从输出端实时采样电压、电流反馈信号,以控制输出电压和电流的变化。IGBT驱动电路采用单独的集成驱动器进行驱动。控制电路和主电路之间通过变压器和光电耦合器进行隔离,提高了系统的可靠性和安全性。GZDW3型高频开关直流电源具有功能强大的中央监控单元,该部分是直流电源系统的控制核心,其主要负责监控交直流及电池状态等众多的模拟量和开关量,并且控制充电模块部分智能的对电池进行充电。绝缘监测也是直流电源的重要部件,本文对其也做了介绍。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 变电站直流电源系统的研究背景及意义
• 1.2 高频开关电源技术的研究现状与问题
• 1.3 全文研究的主要内容
• 第2章 变电站直流电源系统的总体设计
• 2.1 直流电源系统的构成
• 2.2 直流电源系统的工作原理
• 2.3 总体结构的设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 高频开关电源的工作原理
• 3.1 高频开关电源模块的构成和工作原理
• 3.2 高频开关电源的核心DC-DC电路
• 3.3 开关电源的主电路及辅助电路的设计
• 3.4 模块输出波形分析
• 第4章 中央监控单元
• 4.1 IDC—200直流电源监控装置的主要功能
• 4.2 监控系统的结构
• 4.3 主要功能模块的设计概要
• 4.4 程序的分析
• 4.5 IDC200监控的应用
• 4.6 直流绝缘监测装置
• 4.7 本章总结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表