一种高功率密度辅助变流器的设计方法及变流器技术

本发明专利技术提出一种高功率密度辅助变流器的设计方法及变流器，其方法技术方案包括根据DCDC电路输出电压、输入电压及DCDC电路的变压器的匝数比获得DCDC电路在额定电压工作时的有效占空比以及DCDC电路的隔直电容；根据所述有效占空比获得DCDC电路的输出滤波电感及电感电流纹波，根据所述输出滤波电感及所述电感电流纹波获得有效占空比开始时刻及结束时刻的所述变压器的原边电流；根据所述DCDC电路的谐振电感确定所述DCDC电路的软开关范围；从滤波器无功容量角度确定所述逆变器电路的滤波器参数。本发明专利技术解决了现有变流器的设计方法降低电磁器件的体积和重量、降低开关器件的损耗上存在不足的问题。上存在不足的问题。上存在不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率密度辅助变流器的设计方法及变流器


[0001]本专利技术属于变流器
，尤其涉及一种高功率密度辅助变流器的设计方法及变流器。

技术介绍

[0002]有轨电车是城市轨道交通车辆的一种，它具有中等运能、设计新颖、环境友好、资源节约的特点，其牵引系统是整个车辆的核心系统，辅助变流器是牵引系统的重要组成部分。低地板有轨电车由于其结构限制，要求辅助变流器具有高功率密度，实现高功率密度的方法主要有以下几种：采用中高频辅助方案、采用碳化硅等下一代功率器件、软开关技术应用、结构和拓扑的优化设计。通常需要结合以上几种方法同时进行变流器的减重设计。
[0003]软开关技术是使变流器高频化的重要技术之一。利用谐振的原理，使开关器件中的电流或者电压按正弦或者准正弦规律变化。当电流自然过零时，使开关器件关断(或电压为零时，使开关器件开通)，从而减小开关损耗。它不仅解决了硬开关变流器中开关损耗的问题、容性开通的问题、感性关断的问题及二极管反向恢复的问题，而且解决了由硬开关引起的EMI问题。但在电路中并联或串联谐振网络，势必产生谐振损耗，并使电路受到固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率密度辅助变流器的设计方法，其特征在于，应用于有轨电车，所述高功率密度辅助变流器包括串联连接的DCDC电路及逆变器电路，所述设计方法包括：有效占空比和隔直电容确定步骤：根据DCDC电路输出电压、输入电压及DCDC电路的变压器的匝数比获得DCDC电路在额定电压工作时的有效占空比以及DCDC电路的隔直电容；原边电流确定步骤：根据所述有效占空比获得DCDC电路的输出滤波电感及电感电流纹波，根据所述输出滤波电感及所述电感电流纹波获得有效占空比开始时刻及结束时刻的所述变压器的原边电流；软开关范围确定步骤：根据所述DCDC电路的谐振电感确定所述DCDC电路的软开关范围；滤波器参数确定步骤：从滤波器无功容量角度确定所述逆变器电路的滤波器参数。2.根据权利要求1所述的高功率密度辅助变流器的设计方法，其特征在于，所述原边电流确定步骤中根据以下公式获得所述滤波电感：式中，L0为滤波电感，V0为输出电压，V
c
为隔直电容，n为变压器的匝数比，D
eff
为有效占空比，P为输出负载功率，f为开关频率。3.根据权利要求2所述的高功率密度辅助变流器的设计方法，其特征在于，所述原边电流确定步骤中根据以下公式获得所述电感电流纹波：式中，ΔI为电感电流纹波。4.根据权利要求3所述的高功率密度辅助变流器的设计方法，其特征在于，所述原边电流确定步骤进一步包括：根据所述DCDC电路的平均输出电流和所述电感电流纹确定输出滤波电感电流的最大值和最小值，并进一步根据所述输出滤波电感电流的最小值和所述变压器的匝数比确定所述有效占空比开始时刻的所述变压器的原边电流，根据所述输出滤波电感电流的最大值和所述变压器的匝数比确定所述有效占空比结束时刻的所述变压器的原边电流。5.根据权利要求1所述的高功率密度辅助变流器的设计方法，其特征在于，所述软开关范围确定步骤中进一步包括，对所述有效占空比赋...

【专利技术属性】
技术研发人员：白旭峰，李世霖，王海瑞，李华，陈敬东，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：