解析新型直線電機運輸系統中開關電源的設計方案

4 實驗

根據文中開關電源設計方案，搭建出試驗樣機。BUCK電路開關管使用IXYS公司3 300 V，30 A等級IGBT;DC/DC電路開關管使用三菱公司PS系列1 200 V，25 A等級IPM;IGBT驅動選擇瑞典CONCEPT公司驅動模塊;變壓器、BUCK電路電容、電感值，均按照前文設計方案選取。系統額定電壓半載時，考核波形如圖7、圖8所示。

圖7中，上數第一通道為BUCK電路IGBT兩端電壓波形，上數第三通道為輸出電壓波形，中間通道為BUCK電路電感電流波形，因為使用電流鉗的緣故，故示波器該通道上顯示為電壓波形。圖中電感電流值為實際值的8倍，且因半載工況下電感電流斷續，IGBT兩端電壓在相應區間出現輕微上浮。

此外，由于沒有安裝吸收電路，因此IGBT在開通、關斷瞬間會產生電壓尖峰，電感上同樣存在電流尖峰。在后續研究中，可以嘗試在BUCK電路IGBT兩端加裝吸收電路，以達到去除干擾的效果。

圖8中，上數第一通道為變壓器原邊電壓波形，上數第三通道為二極管整流后電壓波形，中間通道為DC600V波形，由于在樣機實驗中，RC吸收電路參數均經過反復驗證，最后選擇最優方案使用，因此DC/DC變換電路實際波形較好。

5 結束語

根據新型直線電機運輸系統的需求，本文設計了一種具兩級降壓結構的新型開關電源。給出了系統主電路結構、器件選型過程、控制系統與控制策略、保護邏輯以及仿真模型，最后用實驗證明了設計的正確性與合理性。針對網側存在的短時脫弓現象，提出了相應預防措施。最后通過實驗證實，該系統工作穩定，性能良好，完全滿足新型直線電機運輸系統的要求。

目前，該開關電源樣機正在內蒙新型直線電機運輸系統試驗線進行后續相關試驗。