耿杰龙

(西山煤电 官地矿，山西 太原 030022)

0 引言

1970年以来，我国矿用电机车直流用电设备主要采用SCR直流电源变换器进行直流电压变换，随着电力电子技术的迭代更新，SCR变换器的经济性与安全性已不符合实际应用要求。相比传统的SCR直流电源变换器，以MOSFET或IGBT为控制器件的开关电源具有使用寿命长、性能较好且损耗小等优势。为进一步提高国内矿用电源的可靠性与性能，需研发出采用MOSFET或IGBT的矿用直流电源变换器产品。

矿用电机车用电源变换器主要应用于煤矿电机车机车头的喇叭、大灯照明和其他机车必备设备中。目前在车载设备的使用过程中主要存在两个问题：首先是产品故障率高，在矿用直流架线电机车的工作人员中配置有专业维修人员，专门进行变换器的维护保修工作以维持矿场的正常生产运行，如何提高变换器的可靠性，减少维修人力成本是亟待解决的问题；其次是供电电压波动较大，机车的供电电压通常为直流250 V或550 V，而车载用电设备的用电电压一般为24 V，所以直流电源变换器是矿用电机车的必备设备，而传统电源变换器的性能较差，经变换器后输出电压波动较大，不能稳定在24 V，导致用电设备使用质量较差且易发生故障。因此，研发出一种可解决以上问题的新型电源变换器具有重大意义。

1 基于MOSFET或IGBT的直流电源变换器

1.1 直流电源变换器工作原理

直流电源变换器的功率开关器件主要是MOSFET或IGBT，其中供电电压为250 V时一般使用MOSFET管，550 V时则采用IGBT管。……