500W風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電電路

這是面向槳葉直徑達(dá)2m的風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電電路。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓為15V一100V，對(duì)如此懸殊的輸入電壓范圍，采用了上圖的電路結(jié)構(gòu)。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓低時(shí)，用斬波型升壓電路(中圖)把電壓升至60V，再經(jīng)全橋DC-DC變換器(下圖)轉(zhuǎn)換為蓄電池電壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓在60V以上時(shí)，升壓電路不工作，直接由全橋變換器轉(zhuǎn)換風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

下圖是全電路。利用反饋控制得到60V輸出(用VR1調(diào)整)。為防止輸出電壓異常升高，設(shè)置了過電壓保護(hù)，過壓值用VR2設(shè)定。后級(jí)為全橋DC-DC變換器，將60V變?yōu)?2V輸出?？刂苐C仍用TIA94.而驅(qū)動(dòng)功率MOSFET開關(guān)管，則選用大電流驅(qū)動(dòng)lCIR2110.可以高耐壓、高速地驅(qū)動(dòng)高位和低位開關(guān)管，不僅耐壓達(dá)500v.且可獲得10V—20V的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。

因?yàn)镮R2110允許25V的輸入電壓，故將TLA94的輸出直接輸入。兩個(gè)IR2110分別輸入反相的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)四個(gè)功率開關(guān)管，構(gòu)成全橋電路。輸出經(jīng)變壓器由肖特基快恢復(fù)二極管整流，濾波后輸出直流電壓。

高頻變壓器T選用EI-50(寬50mm)鐵氧體磁芯，用φ0.7mm聚胺脂漆包線繞制，兩個(gè)變壓器并聯(lián)。濾波電感L用EI-40(寬40mm)鐵心，也用φ0.7mm聚胺脂漆包線8股并繞20匝。為避免磁飽和，磁芯橫截面間夾入0.2mm～0.3mm厚紙片作磁隙。用三次方特性產(chǎn)生電路作反饋，以及最佳負(fù)荷選擇開關(guān)等與圖5相似。整流二極管選用40A的肖特基快恢復(fù)二極管2個(gè)并聯(lián)。

本電路最大輸出時(shí)效率達(dá)80%—90%，若輸出500w，則有50W—100W功耗，這些都轉(zhuǎn)化為晶體管、變壓器、電感、二極管的熱量。為散熱，設(shè)置了自動(dòng)感溫的排氣扇。本電路輸出30W—400W的效率達(dá)85%。