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城轨车辆辅助电源系统是城轨地铁的核心部件,其性能好坏决定了车辆的运营安全和运行效率。DC/DC变换器作为辅助电源主要部分,正朝着高频高效高功率密度,轻量化小型化等方向发展。本文将商品化1700V全SiC功率模块应用于DC1500V供电的地铁辅助电源DC/DC变换器,选取输入串联输出并联移相全桥ZVS变换器电路拓扑结构,采用优化交错均压控制策略,通过软件建模仿真和硬件平台实验,测试分析全SiC串入并出移相全桥变换器电路的工作特性,并与现有Si IGBT辅助电源变换器进行损耗对比,验证方案的正确性和可行性。首先,在调研分析多种适用于辅助电源DC/DC变换器的电路拓扑基础上,确定采用串入并出移相全桥变换器拓扑,并对其工作原理做了详细分析。研究了软开关实现与死区时间选取,占空比损失,整流二极管震荡,串入并出变换器控制等工作特性。其中,对二极管震荡的三种抑制方法用PSIM进行了仿真对比分析,结果表明二极管箝位法更适合本文变换器。其次,研究了串入并出ZVS全桥变换器的控制策略。推导出串入并出移相全桥变换器的数学模型,求解了相应的传递函数。研究了共用占空比控制策略,提出了一种以输出电流均衡度为指标的控制方法对其进行了改进,用PSIM进行了仿真验证。提出了一种改进的交错均压控制策略,用双闭环设计法求解了交错均压控制器,用MATLAB进行了仿真验证,对满足辅助电源需求的IGBT型和全SiC型变换器进行了损耗对比分析。最后,设计了数字控制系统和硬件实验平台。软启动实验结果表明了变换器正常工作的安全性;给定占空比的开环实验结果表明了理论分析的正确性;二极管箝位实验结果表明该方法可以减小副边震荡;交错控制实验表明该方法可以减小输出电流纹波;闭环验证实验表明该变换器达到了输出稳压,输出均流和输入均压的控制目标。