HX_D3型机车用DC110V电源装置(3)

HX_D3型机车用DC110V电源装置

电力机车与城轨车辆 ２００８年第２期

控制电路（见图７）是ＰＳＵ的控制核心。其中间部分是控制基板ＰＷＢ，它收集ＰＳＵ内部的各个器件的状态以及（ＣＴＴ、电压、电流信号，并进行逻辑处理，然后控制继电器向ＩＧＢＴ发出指令。左侧部分是基板的电源ＲＹ１等）动作、

供电电路，经过一个小型的电源转换器（记作ｐｓｕ）后，向基板提供正常工作所需的电源。右侧为输入／输出信号，并预留了ＲＳ－２３２Ｃ串行接口，方便与电脑相连。

ＦＣ中间电容电压检测用来监测中间电容的端电压，用于装置的控制和监视。

图９

图７

控制电路

控制基板框图

２．２输出电压控制原理

充电器的主要控制目标是输出电压，其控制规则严格遵守特性曲线的要求，图１０为输出电压控制框图。

单元是否工作取决于左下角的选择开关电路，这一（见图８），ＳＷ１为自动／手动选择开部分由两个开关构成

“ＴＣＭＳ”位表示由机车的微机系统来控制单元的启关，

动；“ＭＡＮＵＡＬ”位表示通过手动选择开关ＳＷ２来选择工作的单元。采用这种控制电路，信号处理简单，微机只输出一个信号就可以选择所需要启动的ＰＳＵ。

图１０

图８

选择开关电路

输出电压控制框图

输出电压控制系统是个双闭环控制系统，电压控制在特性曲线的恒环起主要作用，电流控制环起辅助作用。

压阶段，输出电压的反馈值与基准电压比较后，生成一个电流参考值，然后与电流反馈值进行比较，最终确定一个输出波形，送到ＰＷＭ发生器中，产生ＩＧＢＴ的门极控制信号；在限流阶段，过程同恒压阶段，只是在电压比较器处多比较了一个“输出电压降低值”的参数。这个值的确定将根据预先写入程序中的限流曲线生成，所以此时电流控制环的地位比电压控制环高，起主导作用。

软启动处理环节，将输入的给定值按照一定的斜率加载到电压比较器中。以这种方式进行输入，给定电压值就不会是一个阶跃信号，装置最终的输出电压也会平稳上升，防止了ＩＧＢＴ因突然流过大电流而损坏。

绝对值变换环节将输出电流反馈（在变压器原边采集，见图６）的全周期的波形，变换为半周期的上半波波形，相当于整流回路。这样处理后更容易进行比较和计

算。

２ＤＣ１１０Ｖ电源装置控制系统

ＰＳＵ的控制系统由微机系统组成，控制核心部件安装

２．１控制基板工作原理

在控制基板ＰＷＢ上，控制功能框图如图９所示。

电源转换模块为基板内的各个芯片提供电源，ＩＧＢＴ的门极电压为±１５Ｖ。

（ＤＣＣＴ，模拟量处理模块采集电压、电流传感器输出电压和ＩＧＢＴ电流值。ＤＣＰＴ，ＨＣＴ）送来的输入电流、

ＤＩ／ＤＯ模块是对开关量输入／输出的控制模块。它采集空气断路器ＭＣＣＢ的状态等开关量信息，同时也进行输出，控制ＣＴＴ等接触器的工作。

门极脉冲输出模块是驱动电路，它将微机输出的

ＩＧＢＴ门极信号与ＩＧＢＴ的高压回路进行隔离，保证控制信号不受外电路中高电压的干扰，保护微机系统各个芯片不被高压烧损。

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