无接触电能传输系统的设计与实现.pdfVIP

日 亟过 墨日 仪器仪表用户 doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．04．013 无接触电能传输系统的设计与实现 刘华毅 ，潘冬婷 ，李 健 (1．大连理T大学 自动化系，大连 116023；2．大连供电公司 电网调度中心，大连 116001) 摘要：介绍了一种基于电力电子能量变换技术和磁场耦合技术的无接 全桥电路巧妙地利用了开关管两端的并联电容与变压器漏感 触能量传输系统的设计… 。其特色在于实现了给运动物体无接触供 进行谐振来实现软开关 ，开关管 的控制信号 由控制芯片 电。有效提高无接触供电的传输效率。具有较强的实用价值。该电源 由 UC3875产生。在变压器原边串人隔直电容和附加谐振电感， 单相交流220V供电。输出电压为直流24V。输出电流最大20A。传输功 在滞后臂加入辅助谐振网络，这样可以优化软开关全桥逆变 率近500W 。并具有过流与过温保护功能。 电路以便顺利实现开关管的零电压开通。 关键词：感应耦合；无接触电能传输；软开关；高频变压器 中图分类号：TM461．3 文献标识码 ：A Designandimplementationofacontactless powertranstersystem LIUHua-yi，PANDong-ting，LIJian (AutomationDepartment。DalianUniversity ofTechnology。Dalian116023，China) Abstract：Thispaperdescribesthedesign ofthecontactlesspower transfersystem basedonpowerelectronicsenergYconversiontech- nologyandinductivecoupledtechnology[1]．Itscharacteristicliesin thatitrealizesthecontactlesspowertransfer．improvesthetransmis- 图1 系统整体结构框 图 sionefficiencyof thesystem effectivelyandovercomestheshortcom- ingsofthecontactlesspowertransfer．So ithasgreatpracticalval— Me，Theinputvoltageisprovidedbysinglephase220V(AC)，and theoutputopencircuitvoltageiS24V(DC)。andthemaximumoutput currentiS20A。andthetansmittedpoweriSnearly500W 。and Italso containsovervoltageandovertemperatureprotections． Key words：inductive coupling；contactless powertransfer；soft switching；highfrequencytransformer 图2 软开关全桥逆变电路图 O 引言 2．2 移相控制 电路与驱动电路 在现代工业中，电能的传输主要通过导线或电连接器进 此部分电路的关键器件为 UC3875，可同时实现两个桥臂 行接触供电 j。在给运动物体 (如天吊和有轨电车等)供电 开关管的相移控制与高频下的恒频ZVS软开关。在 UC3875 时，接触供电会有摩擦和磨损；在大