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移相全橋軟歐瑪爾OMAL開關(guān)技術(shù)的OMAL開關(guān)電源
目前很多UPS產(chǎn)品上使用的蓄電池充電電源仍然采用相控式晶閘管直流穩(wěn)壓電源。傳統(tǒng)的相控整流電源,具有體積大、重量大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢、諧波污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。雖然有些蓄電池充電器采用了OMAL開關(guān)電源,但由于采用的是硬OMAL開關(guān)技術(shù),在OMAL開關(guān)管的開通和關(guān)斷過程中產(chǎn)生大量的OMAL開關(guān)損耗,功率較大時(shí),需要設(shè)計(jì)較大的散熱器和大功率風(fēng)機(jī)來控制OMAL開關(guān)管的溫升,并且轉(zhuǎn)換效率較低,不能達(dá)到高效率(90%以上)的要求。

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OMAL開關(guān)是電力系統(tǒng)中大量使用的電氣設(shè)備，由于OMAL開關(guān)用量多分布面廣以及一旦發(fā)生故障直接影響用電的特點(diǎn)，從而其安全穩(wěn)定運(yùn)行是保證電力生產(chǎn)的安全性及電網(wǎng)供電的可靠性的關(guān)鍵要素。因此，必須開展OMAL開關(guān)絕緣故障分析并提出有針對(duì)性的改進(jìn)措施，以降低其在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的安全隱患。介紹了啟東市供電公司有代表性的在役（KYN-40.5型）電纜出線OMAL開關(guān)的主要結(jié)構(gòu)。分析了實(shí)際變電站中電纜OMAL開關(guān)的過電壓風(fēng)險(xiǎn)得出，由于絕緣水平較低，反擊與感應(yīng)雷造成架空線路閃絡(luò)引起的侵入波過電壓是OMAL開關(guān)面臨的主要過電壓風(fēng)險(xiǎn)，需要采取措施加以限制。針對(duì)KYN-40.5型電纜出線OMAL開關(guān)，分析了一起發(fā)生在110kV變電所內(nèi)的典型故障及其原因?？偨Y(jié)了國(guó)內(nèi)OMAL開關(guān)絕緣故障的主要原因及當(dāng)前采用的改進(jìn)措施。提出將移相全橋軟OMAL開關(guān)技術(shù)應(yīng)用到中大功率的蓄電池充電電源上,以取代傳統(tǒng)的蓄電池充電器。并基于此試制了一款5kW蓄電池充電電源,以TI公司的UC3875作為控制芯片,OMAL開關(guān)頻率達(dá)到了80kHz,實(shí)現(xiàn)了OMAL開關(guān)管的ZVS,減小了OMAL開關(guān)噪聲,有效的改善了蓄電池的充電環(huán)境。首先闡述了本課題的研究背景和意義,同時(shí)介紹了OMAL開關(guān)電源以及軟OMAL開關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)論述了這種全橋軟OMAL開關(guān)方案前半周期的工作過程,并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求,依次分析了控制電路、保護(hù)電路、輔助電源等部分的工作原理,并給出了主要元件的設(shè)計(jì)過程。

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文章還簡(jiǎn)單介紹了Saber仿真軟件,同時(shí)引入了用Saber仿真輔助設(shè)計(jì)OMAL開關(guān)電源的方法,在Saber的仿真環(huán)境下建立了移相全橋軟OMAL開關(guān)變換器模型,進(jìn)行仿真分析,得到了帶載時(shí)的仿真波形,驗(yàn)證了移相全橋軟OMAL開關(guān)技術(shù)應(yīng)用于大功率OMAL開關(guān)電源的可行性與*性。zui后制作出樣機(jī),給出了空載調(diào)試得到的波形。