PEMFC氢能发电机宣布的是改变规模较大的直流电，有必要经过稳压、逆变等转化后，取得安稳的输出电压后才干应用于负载。在PEMFC发电机的操控体系电源选用自发电供电时，电源体系需求习惯发电机的输出特性。操控体系正常作业是发电机安全牢靠运转的重要条件，牢靠的电源是操控体系安稳运转的根底，因而，研讨习惯PEMFC发电体系输出电特性的操控体系电源是十分必要的。
1 PEMFC操控体系电源整体结构规划
本文剖析了一种输入／输出阻隔型的DC／DC改换电路结构，如图1所示。该电路选用单端反激式结构，以PwM方法首先将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，再整流滤波得到安稳的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操控板组成，PWM操控板经过DSP完成。
2 主电路的规划
2.1 IPM功率模块
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维护电路封装在同一模块内，使体系规划者可从繁琐的IGBT驱动和维护电路的规划中摆脱出来。
IPM挑选三菱智能功率模块PM300HHA120，其包括一只300 A／1 200 V的IGBT，其内部含有门极驱动操控、毛病检测和多种维护电路，而且内置有电流传感器。
IPM可以完成的维护功用有：操控电源欠压维护(UV)；过热维护(OT)；过流维护(OC)；短路维护(SC)。需求着重的是，IPM的维护功用本身并不能排除毛病。在电路规划时应运用毛病输出信号FO，使体系在毛病产生时可以封闭IPM的输入信号并停机。PM300HHA120的操控输入和输出都用光耦阻隔，如图2所示，选用阻隔的电源独自供电，保证安全牢靠。
2.2 高频变压器
高频变压器的规划是研发开关电源的关键技术。单端反激式开关电源的变压器实践是一个耦合电感，它完成直流阻隔、能量存储和电压转化的功用。它的功能不仅对电源功率有很大影响，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VIN=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Vo1=5 V，Vo2=24 V；输出电流Io1=1 A，Io2=0.5 A；输出功率Po=5×1+24×0.5=17 W；电源功率η=80％；损耗分配系数Z=0.5，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=0.4。
(1)初级电感量的核算
初级峰值电流Ip的表达式为：
将数值代入后可求得Ip=1.17 A。
在每个开关周期内，由初级传输给次级的磁场能量改变规模是LpI2p／2～Lp(Ip-Ir)2／2。初级电感量由下式确认，并代人数可得：
(2)磁芯的挑选。铁氧体软磁资料是复合氧化物烧结体，电阻率很高，特别合适高频下运用，而且价格便宜，故本开关电源中的高频变压器运用R2KB锰锌铁氧体资料制成的磁芯。其在25℃时饱满磁感应强度Bs=350 mT。磁芯作业磁感应强度可选为饱满磁感应强度的0.7倍，Bw=0.7Bs=245 mT。
依据功率和作业频率挑选E135型磁芯，其Ap=1.52 cm4，Ae=1.04 cm2，Aw=1.46 cm2。
(3)确认变压器各绕组匝数。确认变压器的磁芯后，可依据下式求得变压器原边的匝数：
核算得：Np=100.2匝，实践取101匝。
对5 V输出变压器次级电压Vs1=Vo1+Vl1+Vf1=5+0.3+0.4=5.7 V，其间变压器次级绕组压降Vl1为0.3 V，输出肖特基整流管导通压降VF1为0.4 V。
对24 V输出变压器次级电压Vs2=Vo2+VL2+Vf2=24+0.6+0.7=25.3 V
其间变压器次级绕组压降VL2为0.6 V，快康复整流管压降Vf2为0.7 V。
核算次级绕组匝数：
对5 V输出：
