客车DC 600V供电电源主电路的设计

3 客车DC600V供电电源主电路的PSIM仿真

3.1 主电路的PSIM仿真电路模型的建立

假设开关元件导通时的通态压降为零，阻断时电阻为无穷大，并认为IGBT导通与关断瞬时完成；而且接触网电压是理想的正弦波，所以将电源装置的输入用正弦交流电源来代替；主电路滤波参数为L=9 mH,C=2 814μF.根据以上假设，建立主电路的仿真模型如图2所示。

图2 客车DC600V供电电源主电路仿真模型

3.2 主电路的PSIM仿真结果

实际工作中，接触网的网压在不断波动，从而使客车DC600V供电电源的输入电压在1075V~650 V之间不断波动。所以，分别选取输入电压为1 075 V、860 V、650 V 3种情况进行仿真。

1）额定电压860 V时。额定负载，开通占空比D=0.775,波形如图3所示。

图3 输入862V的仿真波形图

          2）输入电压1 075 v时，额定负载时，开通占空比D=0.62,波形如图4所示。

图4 输入1 075 V的仿真波形图

3）输入电压650 V时，额定负载，斤通占空比D=1,波形如图5所示。

图5 输入650 V的仿真波形图

3.2 主电路的PSIM仿真结果分析

通过以上仿真波形可以看出，当输入电压在650~1 075 V之间不断变化，调节IGBT斩波电路的开通占空比在1~0.62之间，电路可以使输出电压在10 ms内稳定在在590~610 V之间，输出电压波动在预定的±10 V范围内。达到了预期的设计目标，能满足客车用电的需求。

　　4 结束语

文中设计的客车DC600 V供电电源的主电路，采用二极管不控整流电路和IGBT斩波降压电路，滤波电感上的电流连续，并且设有有功率因数校正电路，功率因数大幅提高；通过调节导通占空比，使不同输入电压的情况下，电源装置的输出始终稳定在600 V左右，波动值不超过±10 V.很好地解决了现有客车DC600 V电源存在的主要问题，能更好地提高对客车供电质量。