专利名称：基于三相脉冲整流器的直流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于三相脉冲整流器的直流稳压电源，特别是一种在
电力机车制造厂将三相380V交流电整流得到稳定的600V直流电的基于三相脉
冲整流器的直流稳压电源。
背景技术：
电力机车在制造厂或检修基地移动时，需要利用地面提供的动力电源来进 行，这种地面电源被称为动车电源。随着我国铁路电力机车电气化的普及，直 流传动电力机车已逐渐被交流传动电力机车所取代，交流传动电力机车的动车 电源要求为直流600V，与直流传动电力机车对动车电源电压的要求完全不同。 现在很多直流电源还是由单片机进行控制，运算速度和控制精度难以满足现行 技术的控制要求，且控制方法较落后，导致输出稳定性差，谐波含量高，既对 工业电网造成很大污染，又浪费了电能。 发明内容
为克服现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种稳定、高效的基 于三相脉冲整流器的直流稳压电源，以满足电力机车在制造厂或维修基地对动 车电源的需要。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是这样实现的 一种基于三 相脉冲整流器的直流稳压电源由主电路、检测电路和控制电路组成，所述的主 电路包括平波电抗器电路、功率模块电路、输出滤波电路和散热风机电路，所 述的检测电路包括输入三相电压检测电路、输入三相电流检测电路、输出电压 电流检测电路，所述的控制电路由数字信号处理器DSP及外围电路组成。
本实用新型所述的数字信号处理器DSP是TMS320LF2407数字信号处理器。
本实用新型所述的外围电路包括晶振电路、电源电路、AD采样电路、PWM 输出隔离电路。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果1、 由于本实用新型增加了数字信号处理器DSP，使得直流稳压电源可以实
现数字化处理。通过对输入的三相380V交流电压进行可控直流，得到稳定的直 流600V电压，满足了实际的需要。
2、 由于本实用新型的数字信号处理器DSP可以采用一种两相静止坐标系下 的预测电流控制方法，响应速度快，实际电流能在一个开关周期内跟踪上指令 电流，从而使输入电流的形状接近正弦波形状并与输入电网电压同相位，从而 使得交流输入功率因数接近于1，大大减小对电网的污染。
3、 由于本实用新型的逻辑控制可以采用空间矢量脉宽调制SVPWM来控制 整流器的开关器件，这种控制策略无须进行坐标变换，简便易行，从而降低了 成本和费用，同时也减少了事故隐患。
本实用新型共有附图2幅，其中-
图1是基于三相脉冲整流器的直流稳压电源的电路示意图。
图2是基于三相脉冲整流器的直流稳压电源的控制原理示意图。
图中，1、输入三相电压检测电路，2、平波电抗器电路，3、输入三相电流
检测电路，4、功率模块电路，5、输出滤波电路，6、输出电压电流检测电路，
7、散热风机电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步说明。如图1-2所示， 一种基于三相 脉冲整流器的直流稳压电源，由主电路、检测电路和控制电路组成，所述的主 电路包括平波电抗器电路2、功率模块电路4、输出滤波电路5和散热风机电路 7，所述的检测电路包括输入三相电压检测电路1、输入三相电流检测电路3、 输出电压电流检测电路6，所述的控制电路由数字信号处理器DSP及外围电路 组成。所述的数字信号处理器DSP是TMS320LF2407数字信号处理器。所述的 外围电路包括晶振电路、电源电路、AD采样电路、PWM输出隔离电路。
本实用新型的控制方法包括以下步骤
A、 采样由输入三相电压检测电路1、输入三相电流检测电路3、输出电 压电流检测电路6分别对直流稳压电源的输入电压、输入电流、输出电压和输 出电流进行采样；
B、 直流电压控制将采样反馈的输出电压与给定参考电压比较，以其差值输入电压pi调节器，输出作为交流电流的幅值给定，如果输出电压大于或者小 于给定参考电压，则通过pi调节减小或增大交流电流幅值，通过调节交流电流 幅值间接调节输出电Ili;
C、交流电流控制由数字信号处理器按以下算法进行实现
c"=7二 Co"' ^=4sin<9
其中，e为电网电压的相位
当开关频率足够高时，上式可写为
— 丄s ,
wm = ws — ^ Dm ) _ "a )]
Ap證
丄s
Ap證
在一个周期内跟踪指令电流，即有
， .**
代入(c)式可得交流侧电压控制率为 7尸,<formula>formula see original document page 5</formula>
d、开关逻辑控制将公式(e)的计算结果作为实现所需交流电流矢量的指令 电压矢量，并采用空间矢量脉宽调制(svpwm)来控制整流器的开关器件。
权利要求1、一种基于三相脉冲整流器的直流稳压电源，由主电路、检测电路和控制电路组成，所述的主电路包括平波电抗器电路(2)、功率模块电路(4)、输出滤波电路(5)和散热风机电路(7)，所述的检测电路包括输入三相电压检测电路(1)、输入三相电流检测电路(3)、输出电压电流检测电路(6)，其特征在于所述的控制电路由数字信号处理器DSP及外围电路组成。
2、 一种根据权利要求l所述的基于三相脉冲整流器的直流稳压电源，其特 征在于所述的数字信3处理器DSP是TMS320LF2407数字信3处理器。
3、 一种根据权利要求l所述的基于三相脉冲整流器的直流稳压电源，其特 征在于所述的外围电路包括晶振电路、电源电路、AD采样电路、PWM输出 隔离电路。
专利摘要本实用新型公开了一种基于三相脉冲整流器的直流稳压电源，包括主电路、检测电路和控制电路，所述的控制电路包括TMS320LF2407数字信号处理器DSP及晶振电路、电源电路、AD采样电路、PWM输出隔离电路。本实用新型增加了数字信号处理器DSP，可以对直流稳压电源进行采样、直流电压控制、交流电流控制和开关逻辑控制，使得直流稳压电源可以实现数字化处理。通过对输入的三相380V交流电压进行可控直流，得到稳定的直流600V电压。通过采用预测电流控制方法，从而使输入电流的形状接近正弦波形状并与输入电网电压同相位，从而使得交流输入功率因数接近于1，大大减小对电网的污染。
文档编号H02M7/02GK201340561SQ20092001029
公开日2009年11月4日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者吴志友, 戴碧君, 车向中, 马惠春 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心