多路输出的PEMFC控制系统电源的研制

作者: 公司产品  发布:2020-02-21

  氢能发电机具有无污染、高效率、无噪声和具有连续工作和模块化的特点,特别是具有不受“卡诺”循环限制、工作温度低、热辐射小等优点,在军用和民用领域都具有十分广阔的应用前景。由于

  本文分析了一种输入/输出隔离型的DC/DC变换电路结构,如图1所示。该电路采用单端反激式结构,以PWM方式首先将PEMFC输出的36~72 V直流电压逆变为高频方波,经高频变压器降压,再整流滤波得到稳定的24 V和5 V直流电压。其主要由三菱智能功率模块(IPM)、高频变压器、整流滤波电容、霍尔电压传感器和PWM控制板组成,PWM控制板通过DSP实现。

  IPM即智能功率模块(intelligent power module),它是将IGBT连同其驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内,使系统设计者可从繁琐的IGBT驱动和保护电路的设计中解脱出来。

  IPM选择三菱智能功率模块PM300HHAl20,其包含一只300 A/l200 V的IGBT,其内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路,并且内置有电流传感器。

  IPM可以实现的保护功能有:控制电源欠压保护(UV);过热保护(OT);过流保护(0C);短路保护(SC)。需要强调的是,apache 安装模块IPM的保护功能自身并不能排除故障。在电路设计时应利用故障输出信号FO,使系统在故障发生时能够封锁IPM的输入信号并停机。PM300HHAl20的控制输入和输出都用光耦隔离,如图2所示,采用隔离的电源单独供电,确保安全可靠。

  高频变压器的设计是研制开关电源的关键技术。单端反激式开关电源的变压器实际是一个耦合电感,它实现直流隔离、能量存储和电压转换的功能。它的性能不仅对电源效率有很大影响,而且关系到开关电源的电磁兼容性等技术指标。

  已知参数:直流输入的最大电压VINmax=72 V;直流输入的最小电压VINmin=36 V;开关频率fs=20 kHz;输出电压V01=5 V,V02=24 V;输出电流I01=1 A,I02=0.5 A;输出功率P0=5×1+24×O.5=17 W;电源效率η=80%;损耗分配系数Z=O.5,Z为次级损耗与总功率的比值;初级纹波电流Ir与初级峰值电流Ip的比值Krp=O.4。apache 安装模块

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