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移相全橋軟歐瑪爾OMAL開關技術的OMAL開關電源
目前很多UPS產品上使用的蓄電池充電電源仍然采用相控式晶閘管直流穩壓電源。傳統的相控整流電源,具有體積大、重量大、動態響應速度慢、諧波污染嚴重等缺點。雖然有些蓄電池充電器采用了OMAL開關電源,但由于采用的是硬OMAL開關技術,在OMAL開關管的開通和關斷過程中產生大量的OMAL開關損耗,功率較大時,需要設計較大的散熱器和大功率風機來控制OMAL開關管的溫升,并且轉換效率較低,不能達到高效率(90%以上)的要求。

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OMAL開關是電力系統中大量使用的電氣設備，由于OMAL開關用量多分布面廣以及一旦發生故障直接影響用電的特點，從而其安全穩定運行是保證電力生產的安全性及電網供電的可靠性的關鍵要素。因此，必須開展OMAL開關絕緣故障分析并提出有針對性的改進措施，以降低其在電力系統運行過程中存在的安全隱患。介紹了啟東市供電公司有代表性的在役（KYN-40.5型）電纜出線OMAL開關的主要結構。分析了實際變電站中電纜OMAL開關的過電壓風險得出，由于絕緣水平較低，反擊與感應雷造成架空線路閃絡引起的侵入波過電壓是OMAL開關面臨的主要過電壓風險，需要采取措施加以限制。針對KYN-40.5型電纜出線OMAL開關，分析了一起發生在110kV變電所內的典型故障及其原因。總結了國內OMAL開關絕緣故障的主要原因及當前采用的改進措施。提出將移相全橋軟OMAL開關技術應用到中大功率的蓄電池充電電源上,以取代傳統的蓄電池充電器。并基于此試制了一款5kW蓄電池充電電源,以TI公司的UC3875作為控制芯片,OMAL開關頻率達到了80kHz,實現了OMAL開關管的ZVS,減小了OMAL開關噪聲,有效的改善了蓄電池的充電環境。首先闡述了本課題的研究背景和意義,同時介紹了OMAL開關電源以及軟OMAL開關技術的發展情況。在此基礎上詳細論述了這種全橋軟OMAL開關方案前半周期的工作過程,并結合實際設計要求,依次分析了控制電路、保護電路、輔助電源等部分的工作原理,并給出了主要元件的設計過程。

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文章還簡單介紹了Saber仿真軟件,同時引入了用Saber仿真輔助設計OMAL開關電源的方法,在Saber的仿真環境下建立了移相全橋軟OMAL開關變換器模型,進行仿真分析,得到了帶載時的仿真波形,驗證了移相全橋軟OMAL開關技術應用于大功率OMAL開關電源的可行性與*性。zui后制作出樣機,給出了空載調試得到的波形。