高电压输入低电压输出直流辅助电源设计与分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.04.007

摘要/Abstract

摘要：

船用设备的辅助电源供电层级多、电缆数量多、路径长,导致系统的选择性保护难度大,采用辅助电源高压取电可有效解决上述问题。以高电压输入、低电压输出直流辅助电源为研究对象,针对高电压输入的特点,设计基于三电平半桥电路的高压主功率变换电路。为实现自激启动,设计电容取电和回馈供电双路切换供电的高压辅助电源。最后,制作1台额定功率为2 kW的样机,实验结果验证了设计方案的可行性和正确性。

关键词: 高电压输入, 低电压输出, 直流辅助电源, 三电平半桥, 自激启动

Abstract:

The auxiliary power supply of marine equipment has multiple power supply level, a large number of cables, and long cable routes, which leads to great difficulty in the selective protection of the system. Using the auxiliary power supply high-voltage power extraction can effectively solve the above problems. Taking the high-voltage-input low-voltage-output DC auxiliary power supply as the research object, aiming at the characteristics of high-voltage-input the high-voltage main power conversion circuit based on three-level half-bridge circuit is designed. In order to realize the self-excited start-up, a high-voltage auxiliary power supply with dual-channel switching of capacitor extraction power and feedback power supply is designed. Finally, a prototype with a rated power of 2 kW is fabricated, and the experimental results verify the feasibility and correctness of the design scheme.

Key words: high-voltage-input, low-voltage-output, DC auxiliary power supply, three-level half-bridge, self-excitation start-up

中图分类号:

TM46

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参考文献 30

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主要参数	数值
额定输入电压/V	4 000
额定输出电压/V	270
额定输出电流/A	7.4