[发明专利]用于低地板有轨电车辅助变流器轻量化设计方法

摘要

本发明涉及一种用于低地板有轨电车辅助变流器轻量化设计方法，其步骤为：将设有最小电压应力谐振单元的最小电压应力Buck变换器、LLC定频谐振变换器和分裂电容三相逆变器依次串联作为辅助逆变器，充电机设有与最小电压应力Buck变换器的输出端相连的DC/DC倍流整流变换器；确定最小电压应力Buck变换器的谐振电感L2、谐振电容Cr、谐振电容Cs和最小输出电流Io,min；明确LLC定频谐振变换器设计的限制条件，选定励磁电感Lm的取值，计算出隔直电容Cb、变压器原边漏感Lk、谐振腔谐振频率fr，验证LLC定频谐振变换器是否满足验证条件；在分裂电容三相逆变器中引入中线电感Ln，三相负载不平衡时，通过引入中心电感Ln消除中性点电位uN的正弦扰动。本发明设计的辅助变流器，功率密度高，体积和重量小。

主权项

1.一种用于低地板有轨电车辅助变流器轻量化设计方法，其特征在于，含有以下步骤：将设有最小电压应力谐振单元的最小电压应力Buck变换器、LLC定频谐振变换器和分裂电容三相逆变器依次串联作为辅助逆变器，充电机设有DC/DC倍流整流变换器，所述DC/DC倍流整流变换器与所述最小电压应力Buck变换器的输出端相连；确定最小电压应力Buck变换器的谐振电感L2、谐振电容Cr、谐振电容Cs和最小输出电流Io,min；明确LLC定频谐振变换器设计的限制条件，选定励磁电感L_m的取值，计算出LLC定频谐振变换器中的隔直电容C_b、变压器原边漏感L_k以及谐振腔谐振频率f_r，并验证LLC定频谐振变换器是否满足下述验证条件：(1)是否满足变压器原边开关管的零电压导通实现条件式中，Z_in为输入阻抗，C_res为IGBT并联寄生电容，T_r为谐振腔谐振周期，即U_{in_min}为输入电压最小值，P_{in_max}为输入功率最大值；(2)LLC定频谐振变换器的品质因数Q是否满足条件式中，L_rs为励磁电感L_m与原边漏感L_k的比值，即f_rs为谐振腔谐振频率f_r与开关频率f_s比值；(3)死区时间内变压器原边电流是否反向；(4)输入阻抗是否呈感性，并留有角度裕量；若上述四个验证条件不能同时满足，则需要重新选定励磁电感值L_m进行核算直至同时满足上述四个验证条件；在分裂电容三相逆变器中引入中线电感Ln，中线电感Ln的负极与三相输出滤波电容的公共端相连，中线电感Ln的正极与两个输入分裂电容之间的中间点相连，三相负载不平衡时，通过引入中心电感Ln消除中性点电位uN的正弦扰动。