稀土电解电源DCDC变换器的研究.pdf

《稀土电解电源DCDC变换器的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第47卷第9期电力电子技术Vo1．47．No．92013年9月PowerElectronicsSeptember2013稀土电解电源DC／DC变换器的研究姚建红，高原，张秋月，冯兴海(1．东北石油大学，黑龙江大庆163318；2．哈尔滨电工仪表研究所，黑龙江哈尔滨150028；3．哈尔滨中兴自动化设备有限公司，黑龙江哈尔滨150090)摘要：针对传统稀土电解电源DC／DC变换器滞后桥臂不易实现零电流开关(ZCS)的缺点，提出了一种变压器初级串联饱和电感和阻断电容，次级采用无源箝位电路的改进型移相全桥零电压零电流开

2、关(PS—FB—ZVZCS)DC／DC变换器，并对该变换器的工作原理及各工作模态进行了详细分析。理论分析表明，该电路拓扑结构可在宽范围内实现Ps．FB—ZVZCS，并有效降低了次级整流二极管的电压应力及辅助电路的损耗。研制了一台12V／1．7kA的稀土电解电源工程样机．通过实验验证了该变换器滞后桥臂能在较宽的负载范围内实现ZCS。关键词：电源；移相全桥变换器：零电流开关中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)09—0096—02ResearchOHDC／DCConverterfo

3、rRareEarthElectrolysisPowerYAOJian—hong，GAOYuan，ZHANGQiu—yue，FENGXing—hai(1．DaqingPetroleumInstitute，Daqing163318，China)Abstract：Lagging—legforconventionalrareearthelectrolysispowerDC／DCconverterisdificultforachievingzerocurrentswitching(ZCS)．Amodifiedphase—s

4、hiftfull—bridgezerovoltagezerocurentswitching(PS-FB-ZVZCS)DC／DCconverterisproposedbyusingsaturationinductance，blocking—upcapacitanceandpassiveclampcircuit．Theprincipleandoperationmodesoftheconverterareanalyzed．Theoreticalanalysisshowsthattheproposedcircuittop

5、ologycanachievePS—FB—ZVZCSinawideloadrangeandreducethediodevoltagestressinsecondaryside．Rareearthelectrol—ysispowermodelmachinewith12V／1．7kAisdevelopedandexperimentprovesthatlagging—legoftheconverterachievesZCSinawideloadrange．Keywords：power：phase—shiftedfull

6、—bridgeconverter；zerocurrentswitching1引言2传统PS．FB．ZVZCS变换器我国稀土电解电源多为晶闸管整流电源。晶图1为传统PS．FB—ZVZCS变换器主电路拓闸管整流电源不仅体积大．且效率较低。为解决上扑。其中，阻断电容C迫使初级电流复位，为滞后述问题，在稀土电解行业中引入了低电压、大电流桥臂IGBT提供ZCS条件[11；RC吸收电路主要消除的稀土电解电源。在该电解电源的各个组成部分变压器次级绕组产生的电压毛刺。在重载时，滞后中，DC／DC变换器是其核心．故DC／DC变换器

7、的桥臂IGBT不能完全实现ZCS关断，同时RC吸收性能直接影响着稀土电解电源的效率。电路的效果不是很明显。使得次级二极管电压应PS—FB—ZVZCSDC／DC变换器具有拓扑结构简力仍然大，很容易被击穿。最终导致电源运行不稳单、效率高等优点，因此在大功率的稀土电解行业定。系统损耗增加。中得到了广泛应用。但传统的PS—FB．ZVZCSDC／DC变换器滞后桥臂不易实现ZCS关断，所以此处提出一种改进型PS—FB—ZVZCSDC／DC变换器，这种变换器使超前桥臂的两个IGBT很容易实现ZVS．滞后桥臂的两个IGBT则可在

8、较宽的负载范围内实现ZCS。图1传统PS-FB．ZVZCS变换器主电路拓扑Fig．1Maincircuit~pdogyofconventionalIX3一FB-ZVZCSconverter定稿日期：2013—04—253改进型PS．FB．ZVZCS变换器作者简介：姚建红(1971一)，女，河南拓城人，博士，教授，研究方向为电力电子技术。图2为改进型Ps．FB—ZVZCSD