电力机车辅助变流器系统主要为机车的辅助负载供电,其工作状况直接关系到机车主电路的运行状态,是保障机车稳定、安全运行的关键之一。本文以深度国产化HXD2型电力机车辅助变流器控制系统为研究对象,按照功能模块的不同进行了硬件电路的设计。这些模块包括供电电源、电源监控与复位、AD采样、驱动脉冲发生、驱动状态检测、逻辑状态检测、逻辑状态输出、通讯接口等。每个模块实现各自相应的功能,既相对独立又紧密结合,从而方便了系统的调试与生产。该系统以DSP和FPGA为核心,采用协同处理的方式,DSP用于实现算法中结构复杂的部分,FPGA完成算法中计算量大、实时性要求高的部分,兼顾了速度与灵活性,缩短了研发周期。为了保证电路板中的信号质量,本文对控制系统中的插件板进行了信号完整性分析。文中首先探讨了反射与串扰这两种信号完整性问题的成因,并通过仿真软件HyperLynx对这些问题进行了仿真,找到了相应的解决方案。对于传输线中的信号反射问题,可以根据实际情况,采用串联端接、并联端接、戴维宁端接、RC端接、二极管端接等措施来解决；对于传输线间的串扰问题,则可以使用加大传输线间距、缩短平行长度、减小电介质厚度等手段来降低串扰噪声。在此基础上,本文对辅助变流器控制系统中的PCB进行了仿真分析,找出PCB中存在信号完整性问题的网络,并运用上述优化方案加以解决,从源头上保证了信号的质量。本文对设计出的辅助变流器控制系统先后进行了低压功能试验、地面高压试验和实际上车试验,试验结果表明该控制系统完全能够满足国产化HXD2型电力机车的相关要求。