1.輸出200W風力發(fā)電機充電電路

　　這是面向風車直徑Im.功率150W級的微型風力發(fā)電機充電電路，輸入電壓20V—80V.對12V鉛蓄電池充電。電路采用下圖所示的斬波型降壓PWM開關方式，不需要變壓器，只要電感，故電路簡單。

　　具體電路如下圖。

　　大電流開關使用N溝道MOS型功率管2SK3176，耐壓150V，最大漏極電流120A?？刂齐娐凡捎肞WM開關電源lCTIA94。濾波電感63μH采用成品。驅動變壓器Tl自制，匝數(shù)比1:1，在小型磁罐內(nèi)用φ0.3mm漆包線，初、次級各繞30匝。

　　電路的輸入部分采用了前饋控制電路，示于下圖，為了使風力發(fā)電機工作在最佳狀態(tài)，與輸入電壓的三次方成比例的電流為輸入電流。由晶體管Trl與三個串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管等組成近似的三次方電路，生成與輸入電壓的三次方成比例的電壓，實現(xiàn)前饋控制特性。

　　在下圖中，誤差放大器的同相端接基準電壓。當反相端電壓低于同相端電壓時，PWM的脈沖寬度變大，開關電路的輸出電流增加。上圖中的基準電壓Vref取自TL494(14)腳Sv電壓的分壓，約50mV。當風力發(fā)電機的電壓Vin增大時，經(jīng)下圖中Rl、R2的分壓從Trl的發(fā)射極輸出。設電流取樣電阻R8=lOOmΩ,若這個輸出電壓低于ZD1的穩(wěn)壓值，電流Is就流經(jīng)R3、R7。

　　若高于ZD1的穩(wěn)壓值，則有附加電流流經(jīng)ZD1、R4、R7。若有更高電壓，就會有附加電流流經(jīng)ZD2、R5、R7或ZD3、R6、R7。這幾路電流合起來，使V升高時Is快速增大。適當選擇ZD1—ZD3，R3—R5，則有：Is=kxVin3式中k為比例系數(shù)。

　　另外，來自風力發(fā)機的電流Iin在Rs兩端產(chǎn)生電壓降IimR8，誤差放大器同相端輸入電壓Ve：

　　如果Vref=0，則發(fā)電機電流Iin就和電壓Vin的立方成正比。單刀5擲開關是最佳負荷選擇開關。根據(jù)槳葉的形狀和發(fā)電機的輸出電壓，用此開關可選擇最佳負荷，使得在任何風速下都可得到最大輸出。電路的輸出開關電路用2通道驅動，當TIA94的(13)腳接5v時工作在推挽方式。

　　此方式下開關ON的占空比在50%以下，即使因輸入、輸出電壓差大也無問題。此外，由于Tr6和Tr7交互工作，輸出紋波得以減小。

　　本電路在功率為20W—200W時，效率達到85%—90%。