高頻變壓器在PEMFC變換系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)研究
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3 高頻變壓器的仿真研究
利用Matlab軟件的Simtdink平臺(tái)，依據(jù)圖3建立相應(yīng)的仿真電路，對(duì)設(shè)計(jì)的高頻變壓器進(jìn)行仿真研究。輸入電源為實(shí)驗(yàn)室建立的PEMFC發(fā)電機(jī)模型，高頻逆變橋采用四個(gè)IGBT／Diodes搭接而成，并采用默認(rèn)參數(shù)；高頻整流橋采用Diodes結(jié)構(gòu)，并采用默認(rèn)參數(shù)；高頻變壓器參數(shù)按照第4．2節(jié)設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)置。圖4給出了高頻變壓器初次級(jí)電壓、DC／DC變換器輸出電壓的仿真結(jié)果。從波形圖4(a)和(b)可以看出，高頻變壓器初次級(jí)電壓均能達(dá)到要求，但電壓波形的毛刺較大，產(chǎn)生了振蕩。從波形圖4(c)和(d)可以看出，DC／DC變換器輸出電壓在突加負(fù)載時(shí)略有跌落，突減負(fù)載時(shí)略有上升，但一個(gè)周期后即可回復(fù)到正常狀態(tài)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178326.htm
4 高頻變壓器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
DC／DC變換器后帶3 kW負(fù)載，圖5為帶載時(shí)高頻變壓器初級(jí)側(cè)電壓波形和次級(jí)側(cè)電壓波形。對(duì)于圖5(a)，示波器為衰減2倍檔，縱坐標(biāo)電壓每小格為4 V，橫坐標(biāo)每小格為25μs，經(jīng)測(cè)量其正方向幅值約為49 V，其負(fù)方向44 V；對(duì)于圖5(b)次級(jí)側(cè)電壓波形，示波器為衰減10倍檔，縱坐標(biāo)電壓每小格為50 V，橫坐標(biāo)每小格為25μs，經(jīng)測(cè)量其正方向幅值約為450 V，其負(fù)方向400V。經(jīng)測(cè)量，帶載時(shí)的實(shí)際次初級(jí)匝數(shù)比為9．14，與所設(shè)計(jì)的匝數(shù)比48／5相比略有減小，這是由于帶載后電路中有電流流過，使高頻變壓器產(chǎn)生損耗，實(shí)際升壓能力降低。這說明所設(shè)計(jì)高頻變壓器帶載時(shí)能將PEMFC發(fā)出幅值偏低的直流電壓提升到較高的值。
5 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于PEMFC發(fā)電機(jī)的5 kW高頻變壓器，設(shè)計(jì)了高頻變壓器參數(shù)，并通過仿真對(duì)所設(shè)計(jì)的高頻變壓器進(jìn)行了論證，最后在已研制的5 kW PEMFC發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究，所設(shè)計(jì)的高頻變壓器能夠使PEMFC發(fā)出的電特性獨(dú)特的幅值相對(duì)偏低的直流電壓提升到一個(gè)較高的需要值。
評(píng)論