摘要：采用AVR單片機實現(xiàn)了大功率并聯(lián)軟開關電源的數(shù)字化控制，并設計了主電路系統(tǒng)，研究了移相全橋變換器的工作原理。電源采用模塊并聯(lián)技術和主從控制方式，構成了N+1冗余結構，并研制了一臺180 kW的樣機。實驗結果表明，該電源系統(tǒng)控制效果良好，具有很強的靈活性和可靠性。

1 引言

隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展，大功率開關電源的應用越來越廣泛。在單晶硅行業(yè)里，單臺大功率開關電源作為一種新的單晶硅直流加熱電源得到了成功應用，它與相控整流電源相比。在效率、體積、重量、輸出紋波等方面均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。但單臺大功率開關電源在設計和制造中存在較大困難，且成本不合算，可靠性和穩(wěn)定性難以保障，不利于長遠發(fā)展。

針對單臺大功率開關電源的不足，采用移相全橋ZVS控制技術和主從控制方式，設計并研制了一臺輸出電壓從O一60 V、電流從0~3.3 kA連續(xù)可調(diào)，額定功率為180 kW的大功率并聯(lián)軟開關電源。電源采用N+1并聯(lián)備份?？色@得冗余功率。使其在部分失效時仍可以提供100%負載功率，并可在不間斷系統(tǒng)輸電情況下，對失效的模塊進行熱更換。具有可靠性高，效率高。設計靈活，單個模塊電流應力小。維護和實現(xiàn)冗余方便等優(yōu)點。

2系統(tǒng)總體結構

圖1示出大功率并聯(lián)軟開關電源的系統(tǒng)結構框圖。該系統(tǒng)主要由三相不控整流、直流濾波電感Ld、功率單元模塊、輸出濾波電容C0、主控制電路及單元控制電路組成。Ld主要用于抑制濾波設備電容器上電瞬間的沖擊電流。避免開關管通斷時引起直流側電流大幅度波動?？刂撇呗圆捎弥鲝目刂品绞?，以電流作為內(nèi)環(huán)、功率為外環(huán)的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)控制。

圖1系統(tǒng)結構框圖

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