基于移相全桥DC-DC变换器的城市轨道交通车辆高频充电机软开关实现方法

目的:为了提高城市轨道交通车辆充电机的供电效率和功率密度,基于软开关技术,对PS-FBC(移相全桥DC-DC变换器)在轨道交通车辆高频充电机中的应用进行了研究。方法:分析了PS-FBC电路在3种工作模态下的运行特点,建立了过谐振模态中高频电流与电容电压的时域解析数学模型。基于该模型深入分析了电压极性翻转特性,探究了死区效应下电压极性翻转的触发条件,提出一种死区时间优化设计方法。通过PSIM软件对PS-FBC时域解析数学模型进行了仿真验证。结果及结论:PS-FBC工作在重载且过谐振条件时,将开关频率设置在靠近谐振频率附近,可以避免电压极性翻转现象的发生。通过合理设计开关死区时间,可以改善软开关的工作特性,降低PS-FBC的系统损耗,提高城市轨道交通车辆充电机的供电效率。通过多种工况下的仿真结果,验证了死区时间优化设计方法的有效性。