一種實用的多輸出機車直流變換器的研制

圖5 保護電路示意圖

圖5中，比較器U₁及U₃用來設計過壓與欠壓保護，那么電壓的獲取顯得很重要。以往總是設計在變壓器副邊，實際上經(jīng)過變壓器后，副邊相對原邊有一定的滯后，所以，在原邊設計過、欠壓更為合理。由于輸入電壓范圍在75～135V，所以可按兩個臨界點75V和135V對外圍電阻進行合理估算，確定阻值。

比較器U₂用來設計過流保護，在兩開關管的源極串上一個0.15Ω的小電阻，用來獲取過流檢測的電壓值（見主電路圖3的V_e處）。輸入電流以最大4A計算，當電路工作時，功率管導通，漏極和源極流過的電流相等。對于圖3中0.15V小電阻的對地電壓為V_e=0.15×4=0.6V,所以，選擇適當?shù)碾娮璞壤O計LM234的同相端電壓為0.6V左右即可。

因為無論過壓、欠壓還是過流，從比較器輸出的無非兩種電平0或1，所以引入一個與非門，其輸出V_II－接到TL494比較器II的反相端（腳15），以上任何一種情況發(fā)生都將導致與非門輸出低電平，從而使TL494截止，電路停止工作。

另外，必須在輸出端設計以繼電器為主的切換電路，當變換器出現(xiàn)異常情況無法提供輸出電壓時，繼電器便動作，將機車上用電切換到備用蓄電池，以保證機車供電的連續(xù)性。

5 有關實驗波形

兩個功率管柵極驅動信號及變壓器原邊波形分別如圖6及圖7所示。

圖6 功率管柵極驅動信號波形

圖7 變壓器原邊波形

6 結語

對于無法直接應用正激或反激電路設計的中、大功率變換器，而同時又嫌用橋式電路設計相對復雜這一狀況，本文提供了一種以他激推挽電路為主電路的，相對簡單、實用的設計方法，另外在主電路設計完成之后，如何設計后續(xù)電路往往容易被忽視，本文對這一方面進行了較為詳細的探索。該多輸出直流變換器已在南昌鐵路局及山東鐵路局等單位列車上運行一年，效果良好。