机车空调电源的设计与研究

论文摘要

本文讨论了机车空调电源的设计与研究,该课题是导师与赛迪电子研究所合作的项自,论文的主要工作是对机车空调电源进行研发。由于机车车载电源为110V直流,而空调机组为三相交流负载,所以要把DCll0V经过升压逆变才能得到需要的电源。通过不断研究、实验和调试,最终确定了设计方案,该电源现场运行情况良好,具有很好的市场前景。本文主要完成的工作包括以下几个方面:1、机车空调电源的整体方案设计,包括DC-DC、DC-AC和故障保护及辅助电路三部分。2、设计了DC-DC主电路及控制电路。主电路采用斩波电路进行升压;控制电路采用SG3525产生PWM波并利用电压闭环来控制斩波后电压使之恒压输出。3、设计了DC-AC主电路和控制电路,参与了部分软件的设计工作。主电路采用三相全桥逆变电路将直流逆变为三相交流电源供给空调机组进行制冷;控制电路采用87C 1 96MH产生SPWM波并根据变频控制原理对空调压缩机进行变频控制,节省了能源。4、针对整个空调电源系统设计了故障保护和辅助电路,使系统能够更加安全稳定的运行。5、对空调电源系统进行电磁兼容方面的研究和设计。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 空调机组制冷原理
• 1.3 机车空调电源简介
• 第2章 系统方案设计
• 2.1 技术指标
• 2.2 总体结构设计
• 2.3 DC-DC部分
• 2.4 DC-AC部分
• 2.5 故障保护及辅助电路
• 第3章 机车空调电源DC-DC部分的设计
• 3.1 基本DC-DC电路拓扑
• 3.2 主电路设计
• 3.2.1 电路工作原理
• 3.2.2 主要关系式
• 3.2.3 主要参数设计
• 3.2.4 电路波形
• 3.3 控制电路设计
• 3.3.1 SG3525结构及特点
• 3.3.2 PWM波发生电路
• 3.3.3 IPM驱动方案设计
• 3.3.4 电压闭环控制电路
• 第4章 机车空调电源DC-AC部分的设计
• 4.1 变频原理
• 4.1.1 变频器分类
• 4.1.2 正弦脉宽调试（SPWM）变压变频器原理
• 4.1.3 SPWM波形分析
• 4.1.4 桥臂死区分析
• 4.2 主电路设计
• 4.2.1 电路工作过程
• 4.2.2 主要参数设计
• 4.2.3 电路波形
• 4.3 控制电路设计
• 4.3.1 U/F控制
• 4.3.2 SPWM波发生原理及方式
• 4.3.3 控制电路芯片87C196MH
• 4.3.4 控制电路
• 4.3.5 隔离驱动电路
• 第5章 故障保护及辅助电路的设计
• 5.1 概述
• 5.2 过压及欠压保护电路
• 5.3 过流保护电路
• 5.4 空调压力及温度保护电路
• 5.5 升压故障保护电路
• 5.6 键盘与显示电路
• 5.7 司机操作面板控制电路
• 5.8 延时电路
• 5.8.1 NE555简介
• 5.8.2 逆变启动延时电路
• 5.8.3 斩波停止延时电路
• 5.9 故障逻辑电路
• 5.10 辅助电源
• 5.10.1 UC3842介绍
• 5.10.2 电路设计
• 5.10.3 启动电阻、电容的计算
• 5.10.4 变压器设计
• 5.10.5 缓冲保护电路的设计
• 第6章 EMC设计
• 6.1 干扰分析
• 6.2 抗干扰措施
• 第7章 结论
• 参考文献
• 附录A
• 作者简历
• 学位论文数据集