陈淼 魏华 耿攀

(武汉第二船舶设计研究所，武汉 430064)

1 引言

随着舰船自动化程度提高，设置大量低电制电磁阀、电动执行机构及传感器、变送器等测量用电设备。这些用电设备与舰船安全可靠运行关系密切，需要低压直流电源供电。为此研制可靠电源装置将舰船三相50 Hz，380 V交流电源变换为低压直流电源的变换装置。

交流电源对直流负载供电，可采用的电力变换方案有：a)不控整流；b)相控整流；c)带工频变压器的相控整流；d)先经不控整流再采用不隔离的高频 DC/DC变换器；e)AC/DC不控整流、DC/AC高频逆变、AC/DC整流三级变换[1]。为保证输出直流电压纹波小，动态特性好，采用三级电力变换，其实现方案如图1所示。

图1 交流供电时直流电源实现方案图

图1中通过中间一级高频方波逆变（DC/AC），同时高频变压器将直流负载与交流电网隔离，高频变压器输出侧直流L2,C2滤波器重量体积不大。

舰用电力电子变换电路技术参数要求：

输入电压：3 Φ，50 Hz，AC380 V；

输出电压：DC25 V；

输出容量：2.5 kW。

变换电路由滤波电路、升压电路、逆变电路、降压电路以及各种检测电路组成。控制电路由辅助电源、IGBT驱动电路和过流、过压等保护电路组成。IGBT驱动电路核心采用 PWM 芯片TL494, 逆变开关器件为 SIMENS公司的BSM200GB120DN2，驱动电路为EXB841。设置了过流、过压等保护电路，HL1检测直流母线正端的电流， HL2检测直流母线负端的电流。同时检测输出电压，将信号送至TL494,通过电压、电流误差放大器调整输出的 PWM 信号的占空比，从而调整输出电压使其稳定在DC25V。

变换电路原理图如图2所示。……