架线电机车开关电源损坏的主要原因有以下几点:
1. 尖峰脉冲的产生:
电机运行时,控制开关SW切断或弓子跳动会引发拉弧,产生高频尖峰脉冲。这些脉冲的正向电压可达500V,负向电压超过1000V,可能导致电源电路损坏。
2. 弓子跳动的影响:
正常运行时,电机电流在60A左右。当弓子跳动时,在电源和电机等效电感作用下,会在弓子与电力线之间产生高感应电压,引发拉弧,产生高频脉冲电压。
3. 电源隔离失效:
尖峰脉冲导致隔离二极管D1无法恢复隔离作用,强大的脉冲电压直接进入开关电路,威胁开关管的安全。
4. 正向尖峰脉冲:
在电机停机瞬间或调速时,突如其来的正向尖峰脉冲会对开关管造成严重损害,可能导致二次击穿。
5. 电源吸收电路的局限:
尽管开关电源设置了尖峰脉冲吸收电路,但这些电路对从输入端引入的高能量尖峰脉冲吸收效果有限。
6. 高频电容的限制:
由于电解电容的高频串联等效阻抗较大,对高频尖峰脉冲的吸收能力较弱,进一步增加了正向尖峰脉冲对开关管的威胁。
综上所述,架线电机车开关电源的损坏主要由高频尖峰脉冲和隔离失效引起,这些因素会导致开关管在高压和高电流条件下发生故障。