一种供电电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种供电电源系统。
【背景技术】
[0002] DC600V列车供电电源，作为取代发电车的客车供电设备已经在传统直流机车上大 量运用在和谐机车HXD1B、HXD3C等车型。目前所有的列车供电电源采用传统的晶闸管整流 技术，不同型号之间仅仅是进行局部的工艺升级。
[0003] 传统列车供电电源输出纹波峰峰值比例指标一般为15%，纹波电压较大；输出滤 波电感体积大、电容容量大；输入功率因数最低为〇. 7,输入谐波含量较大，对电网污染严 重；对于常用的2*400KW的备份结构，一旦一个模块损坏，整柜损失的功率为50%，冗余度 较低。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种供电电源系统，在提升供电电源特 性的同时减小供电电源的体积和重量。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0006] -种供电电源系统，包括功率模块；
[0007] 所述功率模块包括交流输入端、整流分压模块、PFC电路、第一IGBT晶体管、第二 IGBT晶体管、电感、第一二极管、第二二极管、电容、第一电阻、第二电阻和电压输出端；
[0008] 所述交流输入端分别与所述电感的一端、整流分压模块的输入端和第二IGBT晶 体管的集电极电连接；
[0009] 所述整流分压模块的输出端、第一IGBT晶体管的栅极和第二IGBT晶体管的栅极 分别与PFC电路电连接；
[0010] 所述电感的另一端分别与PFC电路和第一IGBT晶体管的集电极电连接；
[0011] 所述第一IGBT晶体管的集电极与第一二极管的正极电连接，所述第一二极管的 负极与电压输出端电连接；
[0012] 所述第二IGBT晶体管的集电极与第二二极管的正极电连接，所述第二二极管的 负极与电压输出端电连接；
[0013] 所述电容的一端和第一电阻的一端分别与电压输出端电连接；
[0014] 所述第一IGBT晶体管的发射极、第二IGBT晶体管的发射极、电容的另一端和第一 电阻的另一端均接地；
[0015] 所述电压输出端通过第二电阻与PFC电路电连接。
[0016] 本实用新型的有益效果在于：
[0017] 1、米用IGBT晶体管取代传统的晶闸管，由于IGBT晶体管的开关频率可以提尚到 IOkHz以上，采用的输出纹波电压可以控制在5 %，可提供高精度稳压电源给列车供电；
[0018] 2、由电感、二极管、IGBT晶体管以及整流分压模块连接形成主动式高频斩波整流 电路取代传统的固定基波相控整流电路，采用主动式高频斩波整流电路可减小传统平波电 抗器的庞大体积，减小直流滤波电容容量及体积，实现轻量化。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型【具体实施方式】的一个功率模块的电路连接图；
[0020] 图2为本实用新型【具体实施方式】的一个开关周期内输入电流交错并联波形示意 图。
【具体实施方式】
[0021] 为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配 合附图予以说明。
[0022] 本实用新型最关键的构思在于：采用IGBT晶体管取代传统的晶闸管；由电感、二 极管、IGBT晶体管以及整流分压模块连接形成主动式高频斩波整流电路取代传统的固定基 波相控整流电路。
[0023] 本实用新型涉及的技术术语解释：
[0024]
【主权项】
1. 一种供电电源系统，其特征在于，包括功率模块； 所述功率模块包括交流输入端、整流分压模块、PFC电路、第一 IGBT晶体管、第二IGBT 晶体管、电感、第一二极管、第二二极管、电容、第一电阻、第二电阻和电压输出端； 所述交流输入端分别与所述电感的一端、整流分压模块的输入端和第二IGBT晶体管 的集电极电连接； 所述整流分压模块的输出端、第一 IGBT晶体管的栅极和第二IGBT晶体管的栅极分别 与PFC电路电连接； 所述电感的另一端分别与PFC电路和第一 IGBT晶体管的集电极电连接； 所述第一 IGBT晶体管的集电极与第一二极管的正极电连接，所述第一二极管的负极 与电压输出端电连接； 所述第二IGBT晶体管的集电极与第二二极管的正极电连接，所述第二二极管的负极 与电压输出端电连接； 所述电容的一端和第一电阻的一端分别与电压输出端电连接； 所述第一 IGBT晶体管的发射极、第二IGBT晶体管的发射极、电容的另一端和第一电阻 的另一端均接地； 所述电压输出端通过第二电阻与PFC电路电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种供电电源系统，其特征在于，所述PFC电路包括电压输入 端、第一补偿器、乘法器、第二补偿器和PWM发生器； 所述第二电阻的一端与第一补偿器的反相输入端电连接；所述电压输入端与第一补偿 器的同相输入端电连接； 所述整流分压模块的输出端与第一补偿器的输出端分别与乘法器的输入端电连接； 所述电感的另一端与第二补偿器的反相输入端电连接；所述乘法器的输出端与第二补 偿器的同相输入端电连接； 所述第二补偿器的输出端与PWM发生器的同相输入端电连接；所述PWM发生器的反相 输入端输入三角波；所述PWM发生器的输出端分别与第一 IGBT晶体管的栅极和第二IGBT 晶体管的栅极。
3. 根据权利要求1所述的一种供电电源系统，其特征在于，还包括监控模块；所述监控 模块通过CAN总线与所述功率模块电连接。
4. 根据权利要求3所述的一种供电电源系统，其特征在于，包括一个以上所述功率模 块；一个以上所述功率模块分别与监控模块电连接。
5. 根据权利要求3所述的一种供电电源系统，其特征在于，所述监控模块包括相互连 接的显示器和故障诊断仪。
【专利摘要】本实用新型涉及一种供电电源系统。采用IGBT晶体管取代传统的晶闸管；由于IGBT晶体管的开关频率可以提高到10kHz以上，采用的输出纹波电压可以控制在5％，可提供高精度稳压电源给列车供电；由电感、二极管、IGBT晶体管以及整流分压模块连接形成主动式高频斩波整流电路取代传统的固定基波相控整流电路，采用主动式高频斩波整流电路可减小传统平波电抗器的庞大体积，减小直流滤波电容容量及体积，实现轻量化。
【IPC分类】H02M7-217, H02M1-15
【公开号】CN204578388
【申请号】CN201520269330
【发明人】储仁杰, 谭诗干, 唐建明
【申请人】深圳市通业科技发展有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日