■ 方院生 吕跃刚 王琦

"(1.广东电网公司电力科学研究院；2.华北电力大学)

一 引言

随着双馈式风机和永磁直驱式风力发电机的应用越来越广泛，作为其中核心部件的大功率变频器越来越受到重视。因此，变频器对其低压电源的设计性能要求亦越来越高。

与线性稳压变压器电源相比，开关电源具有以下优点：(1) 节能环保。绿色开关电源的效率一般可达85%，质量好的可达到95%，而铁芯变压器的效率只有40%～50%。(2) 体积小，重量轻。(3) 开关电源具有各种保护功能，不易损坏。铁芯式线性变压器由于本身原因或使用不当，发生短路或断路的事故较多。(4) 改变输出电压、电流较容易，且稳定、可靠。

风力发电变流器对低压电源的要求较高，如自身功耗小、输出功率大，体积小、质量轻，且须有我自保护功能；同时，风力发电变频器还要有相互隔离的多通道电源。这些是铁芯式变压器所不能满足的，却是开关电源更适合变频器电源的原因所在。

二 变频器开关电源的原理

1开关电源的基本原理

开关电源(Switching Power Supply)是以功率半导体器件为开关元件，利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

开关电源的工作过程主要是让功率晶体管工作在导通和关断状态。在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏安乘积总是很小(导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小)。功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件所产生的损耗，故能在低损耗下实现多直流电源供给。……