多路輸出的PEMFC控制系統(tǒng)電源的研制
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時(shí)間：2010-07-08
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，由初級(jí)傳輸給次級(jí)的磁場(chǎng)能量變化范圍是
。初級(jí)電感量由下式確定，并代入數(shù)可得：
(2)磁芯的選擇。鐵氧體軟磁材料是復(fù)合氧化物燒結(jié)體，電阻率很高，尤其適合高頻下使用，并且價(jià)格便宜，故本開關(guān)電源中的高頻變壓器使用R2KB錳鋅鐵氧體材料制成的磁芯。其在25℃時(shí)飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=350 mT。磁芯工作磁感應(yīng)強(qiáng)度可選為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的0．7倍，Bw= 0.7Bs=245 mT。
根據(jù)功率和工作頻率選擇：EI35型磁芯，其Ap=1．52 cm4，Ae=1．04 cm2，Aw=1．46 cm2。
(3)確定變壓器各繞組匝數(shù)。確定變壓器的磁芯后，可根據(jù)下式求得變壓器原邊的匝數(shù)：
計(jì)算得：Np=100．2匝，實(shí)際取101匝。
對(duì)5 V輸出變壓器次級(jí)電壓Vs1=V01+Vl1+Vf1=5+0．3+O．4=5．7 V，其中變壓器次級(jí)繞組壓降Vl1為O．3 V，輸出肖特基整流管導(dǎo)通壓降Uf1為O．4 V。
對(duì)24 V輸出變壓器次級(jí)電壓Vs2=VO2+VL2+Vf2=24+0．6+0．7=25．3 V
其中變壓器次級(jí)繞組壓降VL2為0．6 V，快恢復(fù)整流管壓降Vf2為O．7 V。
計(jì)算次級(jí)繞組匝數(shù)：
2．3 整流濾波
(1)輸出濾波電感的設(shè)計(jì)。輸出濾波電感中的電流除存在直流分量外，并且疊加一個(gè)較小的交流分量。輸出濾波電感的設(shè)計(jì)一般要求電感電流的最大脈動(dòng)量為最大輸出電流的10％～20％。
對(duì)于輸出電壓V0=5 V，輸出電流I0max=1 A，最大占空比Dmax=O．63。
代入這些值則得：L=462．5μH。
對(duì)于輸出電壓V0=24 V，重復(fù)上面的計(jì)算可得：L=O．004 4 H。
(2)輸出濾波電容的選擇。輸出濾波電容上的紋波電流：
根據(jù)上一節(jié)得到的數(shù)據(jù)，將ISRMS1=1．712 A，ISRMS2=O．856 A分別代入上式中，可求得Iril=1．39 A，Iri2=0．695 A。濾波電容在20 kHz時(shí)的紋波電流應(yīng)大于等于Iri。
輸出的紋波電壓由式Vri=Ispro決定。濾波電容C2，C3，C4選用330μF／50 V，C5選用100μF／25 V。
3 控制電路的設(shè)計(jì)
3．1 PWM控制電路
這里以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)TMS320LF2407為核心，設(shè)計(jì)了全數(shù)字PWM控制系統(tǒng)，如圖3所示，具有更好的實(shí)時(shí)性，能很好的適應(yīng)PEMFC發(fā)電機(jī)的輸出特件。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180703.htm
評(píng)論