本论文根据合作单位和市场的要求,设计了新型的电力机车空调电源系统。论文调研了目前电力机车空调电源的需求特点,研究目的是设计出适应市场需要的电源,具有更加集成化、智能化、小型化和高功率因数等特点。电源系统主电路采用交直交拓扑结构,控制环节采用专用集成芯片和单片机相结合的方式。本课题研究内容分为以下几部分:(1)设计出功率达到5KW的有效APFC(有源功率因数校正)系统,提高了功率因数和减少装置对电力机车电源电网的污染;(2)课题成功地设计出基于UC3842的开关电源,为各个芯片提供电能,而不需要除控制电路以外的电源供电,大大加强了电路的集成化、可靠性;(3)设计了安全、稳定可靠的基于SG3525的升压斩波电路,有效地控制着电能变换的中间环节,并使直流电源达到逆变所需的指标;(4)设计出基于单片机PIC16C74的监控系统,实时检测电源各项参数值和空调压缩机的运转情况,方便、快捷地检测电源电压、电流,并及时排除故障,成功地实现了电源的智能化创新性设计,并且为电源后续的开发工作提供了新的思路;(5)在调试电路的过程当中,遇到了很多诸如EMC(电磁兼容)、动态响应等问题,论文也对遇到的类似的可靠性问题做了详细分析,并提出了解决方法;由于课题限制,本论文只对直流变换和监控系统进行具体分析,不涉及逆变环节的详细介绍。经过以上各个环节仿真及实际电路调试实验,系统的各个模块基本功能已经实现,能够满足应用于现场电源的需要。