受电弓是电力机车、电力动车组及一些特种车辆上必不可少的高压受流装置,而升弓装置则是驱动受电弓升起,并使之与接触网接触、保证其可靠受流的重要装置。升弓装置属气动装置,主要由蓄电池、电动机、空气压缩机、传动气缸等组成。传统的升弓装置是采用直流电动机驱动压缩机作为压缩空气源。本设计提出一种新型的升弓装置气源系统,即以交流电动机取代直流电动机驱动压缩机,并对交流压缩机的配套电源的主电路和控制电路进行了设计。主要内容是研究并设计出将蓄电池DC110V转换为AC220V的主电路和控制电路。本设计的选题来源于株洲时代电子技术有限公司的宿营车供电电源项目。首先,论文对要设计的升弓装置供电电源的作用做了说明,对升弓装置升弓原理和升降弓过程进行了介绍。并由此提出了对升弓电源的几点要求,给出了主要的技术要求。本设计提出以交流压缩机代替直流压缩机为受电弓升弓提供压缩空气,设计的重点是设计出给交流压缩机提供交流电源的配套电源。相比于传统的直流升弓装置,交流升弓装置具有成本低、所占空间小等优点。在进行主电路设计时,采用对比分析法对主电路拓扑进行了选择,对选用的拓扑的工作原理进行了详细的阐述。对升弓装置供电电源的主电路、控制电路进行了设计。主电路的设计重点是功率器件的选择。根据实际情况选择不同的功率器件,比如升压电路不适宜选择IPM模块,只能选择IGBT模块。逆变部分则选择IPM模块较好。并对功率器件的吸收电路和散热进行了设计。在功率模块的散热设计时,采用三菱公司开发的损耗计算软件,能方便而又准确的计算出功率器件的损耗。在控制部分设计中,对控制芯片电路及其主要的外围电路进行了设计,并且对外围电路的芯片选择和工作原理进行了简要说明。控制软件设计的核心是PWM电路的产生,通过对DSP (Digital Signal Processor)芯片TMS320F2812中事件管理器(EV)中的寄存器进行设置,产生三角载波。采样调理反馈值与参考值之间的偏差经过PI调理后,新的偏差值与三角载波比较,改变脉宽的大小和位置,以达到调节电压的目的。通过改变参考正弦电压的频率,可以控制输出电压的频率。最后,在MATLAB/Simulink中对升压电路和逆变电路分别进行了仿真。并给出了升压电路输出波形和逆变电路输出波形及波形的FFT分析。仿真结果表明本论文的设计能够满足要求。