一种双相结构的同步Buck+DCDC变换器
双向dcdc变换器 (2)
双向 DC-DC 变换器简介双向 DC-DC 变换器是一种可以实现能量在两个方向上传输的电路，能够将能量从一个电源转移到另一个电源。
它在电动车、太阳能系统、电池储能系统等应用中得到广泛应用。
本文将介绍双向 DC-DC 变换器的原理、工作模式和应用。
原理双向 DC-DC 变换器通过两个独立的电感和开关器件实现能量的双向传输。
其拓扑结构常见的有升降压式和升压式两种。
在升降压式拓扑中，输入电源可以比输出电源的电压高或低；而在升压式拓扑中，输入电源的电压必须比输出电源的电压高。
下面介绍升降压式和升压式拓扑的工作原理：升降压式拓扑升降压式拓扑常用的桥式电感拓扑是最常见的升降压式拓扑。
其电路图和工作原理如下：升降压式拓扑升降压式拓扑在升降压式拓扑中，当开关 SW1 和 SW2 关闭时，电感 L1 储存电能；当 SW1和 SW2 开启时，通过二极管 D1 转移到电容 C1 上。
同样，当开关 SW3 和 SW4 关闭时，电感 L2 储存电能；当 SW3 和 SW4 开启时，通过二极管 D2 转移到电容 C2 上。
升压式拓扑升压式拓扑常用的桶式电感拓扑是最常见的升压式拓扑。
其电路图和工作原理如下：升压式拓扑升压式拓扑在升压式拓扑中，当开关 S1 关闭时，电感 L1 储存电能；当 S1 开启时，通过二极管 D1 转移到电感 L2 上。
此时，电容 C1 上的电压逐渐升高，最终达到所需的输出电压。
工作模式双向 DC-DC 变换器有三种工作模式：降压模式、升压模式和反向电流保护模式。
降压模式降压模式是指输入电压高于输出电压的情况。
在此模式下，开关器件周期性地开启和关闭，以维持输出电压在设定范围内。
当开关器件关闭时，电感和电容储存能量；而当开关器件打开时，能量从电感和电容中释放，通过二极管传递到输出端。
这个过程会不断循环，以保持输出电压稳定。
升压模式升压模式是指输入电压低于输出电压的情况。
在此模式下，开关器件周期性地开启和关闭，以提供所需的输出电压。
双向DCDC变换器的研究
双向DCDC变换器的研究一、本文概述随着能源科技的不断进步和可再生能源的日益普及，电力电子技术在能源转换和管理中发挥着越来越重要的作用。
双向DC-DC变换器作为一种重要的电力电子设备，具有在宽范围内调节电压、实现能量的双向流动以及高效率的能量转换等特点，因此在电动汽车、储能系统、微电网等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在对双向DC-DC变换器进行深入研究，分析其工作原理、拓扑结构、控制策略以及优化方法，以期为该领域的发展提供理论支持和实践指导。
本文将介绍双向DC-DC变换器的基本概念和分类，阐述其在不同应用场景中的重要作用。
接着，将重点分析几种典型的双向DC-DC变换器拓扑结构，包括其工作原理、性能特点以及适用场景。
在此基础上，本文将探讨双向DC-DC变换器的控制策略，包括传统的控制方法和现代的控制算法，分析各自的优缺点，并提出改进和优化方法。
本文还将关注双向DC-DC变换器的效率优化问题，研究如何通过降低损耗、提高转换效率来实现更高效的能量转换。
还将探讨双向DC-DC 变换器在实际应用中面临的挑战和问题，如电磁干扰、热管理、可靠性等，并提出相应的解决方案。
本文将总结双向DC-DC变换器的研究现状和发展趋势，展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，期望能够为双向DC-DC变换器的设计、优化和应用提供有益的参考和启示。
二、双向DCDC变换器的基本原理与结构双向DC-DC变换器，又称为双向直流转换器或可逆DC-DC变换器，是一种特殊的电力电子装置，它能够在两个方向上进行电压和电流的转换。
这种转换器不仅可以像传统的DC-DC变换器那样将一个直流电压转换为另一个直流电压，而且还可以在两个方向上进行这种转换，即既可以实现升压也可以实现降压。
双向DC-DC变换器的基本原理基于电力电子转换技术，主要利用开关管和相应的控制策略，实现电源和负载之间的能量转换。
其核心部分包括开关管、滤波器、变压器以及相应的控制电路。
双向dc-dc变换器是什么 双向dcdc变换器原理
双向dc-dc变换器是什么双向dcdc变换器原理双向直流变换器双向DC-DC变换器是实现直流电能双向流动的装置，主要应用于混合动力汽车和直流不间断供电系统等双向直流变换器采用经典BUCK/BOOST电路拓扑，具备升降压双向变换功能，即升降压斩波电路。
能量从C1流向C2时，直流变换器工作在BOOST模式下，实现升压功能；能量从C2流向C1时，直流变换器工作在BUCK模式下，实现降压功能。
双向直流变换器功能描述：恒压充、放电机转换，恒功率充、放电及转换等；电池侧和直流母线侧双向升降压；l 兼容多种不同配置和型号的蓄电池；电池侧接光伏电池板时具备MPPT功能；多台变流器并联运行控制功能（主从控制，下垂控制）；双向直流变换器原理所谓双向DC-DC变换器就是DC-DC变换器的双象限运行，它的输入、输出电压极性不变，但输入、输出电流的方向可以改变。
变换器的输出状态可在V o-lo 平面的一、二象限内变化。
变换器的输入、输出端口调换仍可完成电压变换功能，功率不仅可以从输入端流向输出端，也能从输出端流向输入端。
图1-1为BDC的二端口示意图。
从各种基本的变换器拓扑来看，用双向开关代替单向开关，就可以实现能量的双向流动。
双向DC-DC变换器实现了能量的双向传输，在功能.上相当于两个单向DC-DC变换器，是典型的机两用”设备。
在需要双向能量流动的应用场合可以大幅度减轻系统的体积重量及成本，有重要研究价值。
双向DC-DC变换器的应用在一一个系统中的直流电源(或直流源性负载)间需要双向能量流动的场合都需要双向DC-DC变换器。
因此直流电机驱动系统、不停电电源系统、航空航天电源系统、太阳能(风能)发电系统、能量储存系统(如超导储能)、电动汽车系统等系统中都有其适用场合。
下面列举几个预研的或已应用的实例，以使BDC的概念更清晰。
双向直流变换器因公环境介绍双向DC-DC变换器是能够根据能量的需要调节能量双向传输的直流到直流的变换器。
双向DCDC变换器研究毕业设计
隔离型双向 DC/DC 变换器有：反激式双向(Bi flyback)DC/DC 变换器，正激式双向(Bi forward)DC/DC 变换器，双向半桥(Bi half bridge)DC/DC 变换器，双向推挽(Bi push-pull)DC/DC 变换器，双向全桥(Bi full bridge)DC/DC 变换器等。不仅同一种类型的隔离直流变换器可构成隔离型双向 DC/DC 变换器，而且不同形式的隔离直流变换器也可组合成隔离型双向 DC/DC 变换器。
双向DCDC变换器的控制方法研究与设计
双向DCDC变换器的控制方法研究与设计双向DCDC变换器是一种能够在不同电压和电流之间进行双向转换的电力转换设备。
它在许多领域中得到广泛应用，如电动汽车、太阳能发电系统和电池能量管理系统等。
为了实现对双向DCDC变换器的有效控制，需要研究和设计合适的控制方法。
在研究和设计双向DCDC变换器的控制方法时，首先需要考虑的是它的工作原理。
双向DCDC变换器由两个单向DCDC变换器组成，一个用于升压（Boost）转换，一个用于降压（Buck）转换。
在升压模式下，输入电压较低，输出电压较高；在降压模式下，输入电压较高，输出电压较低。
因此，要实现双向转换，需要控制两个单向DCDC变换器之间的电流和电压。
一种常用的双向DCDC变换器控制方法是电流控制。
在这种方法中，通过测量输入和输出电流，使用比例积分控制器来调节开关管的占空比，以达到要求的电流转换。
通过控制占空比，可以实现高效率和稳定性的电流转换。
然而，电流控制方法在输入和输出电压之间提供有限的控制灵活性。
另一种常用的双向DCDC变换器控制方法是电压控制。
在这种方法中，通过测量输入和输出电压，使用比例积分控制器来调节开关管的占空比，以达到要求的电压转换。
通过控制占空比，可以实现稳定和精确的电压转换。
电压控制方法在输入和输出电压之间提供更大的控制灵活性，并能够适应不同负载条件下的电压要求。
除了上述的电流控制和电压控制方法，还可以使用模型预测控制（MPC）方法来控制双向DCDC变换器。
MPC方法基于数学模型，并使用未来的状态和输入信息来优化控制性能。
通过优化控制输入，可以实现更好的响应速度和稳定性。
然而，MPC方法需要较高的计算量和较长的计算时间，因此需要高性能的控制器。
在设计双向DCDC变换器的控制方法时，还需要考虑到其保护功能。
例如，过流保护可以通过监测输入和输出电流来实现，一旦电流超过设定值，控制器将采取相应的措施，如降低开关频率或切断电源。
过压和过温保护等功能也可以通过类似的方法来实现。
双向DCDC变换器研究
双向DCDC变换器研究
一、引言
随着能源和电力行业的发展，人们对电能质量和能源使用效率的要求
越来越高，对双向DCDC（双向低压直流-高压直流）变换器的研究也越来
越多。
双向DCDC变换器可以将低压直流电源转换为高压直流电源，或者
将高压直流电源转换为低压直流电源，有效提高电力系统的能源利用效率，减少能源损耗，从而满足电能质量改善和能源技术的发展需求。
二、双向DCDC变换器（Bidirectional DC/DC Converter）
双向DCDC变换器是将低压直流电源转换为高压直流电源的电子器件。
它利用半导体及其辅助电路来模拟正反变换过程，实现低压直流电源和高
压直流电源之间的互换。
它是一种双向转换器，可以同时完成正反转换，
主要用于电能质量技术方面的发展，如智能电网及新能源等应用。
三、双向DCDC变换器的调整
1、调节输出电压
调节输出电压的关键是控制反向电路的转换效率和输出电流，包括误
差放大器，比较器，调节电阻，芯片等等。
基于Buck-Boost的双向DCDC变换器原理分析
基于Buck-Boost的双向DCDC变换器原理分
析
基于Buck-Boost的非隔离型双向半桥DCDC变换器结构上比起隔离型的双向DCDC变换器结构简单，没有变压器，功率开关器件数目相对较少，操控方式较容易，通过全控型开关器件的反并联二极管最终实现能量双向流动，进而可以节省构建变换器的材料，并且转换效率高，因此被广泛应用于无需电气隔离的电池储能系统，光储、风储微电网系统等。
图一主电路结构
当变换器处于Buck模式时，开关管S1和开关管S2的反并联二极管构成Buck变换器，整个系统能量从左往右传递，此时蓄电池处于充电状态；当变换器处于Boost模式时，开关管S2和开关管S1的反并联二极管构成Boost变换器，整个系统能量从右往左流动，此时蓄电池处于放电状态。
结合以上的分析，我们可以知道：对基于Buck-Boost的双向DCDC变换器在进行工作原理分析，数学模型建立及控制系统设计时，可完全将其分为两个我们熟知的独立的Buck和Boost变换器去进行，进而可简化整个系统的控制难度。
此外，之前讲过的双重Buck和双重Boost变换器对此同样适用，将其结合起来可形成双重Buck-Boost双向DC/DC变换器。
这样一方面可以减小电感感量，进而减小电感体积；另一方面可减小电感电流纹波，进而可减小蓄电池充放电电流的纹波，延长蓄电池使用寿命。
以上讲了这么多优点，缺点也不是没有，总结下来最重要的一点就是：由于是非隔离结构没有变压器，进而受制于Buck和Boost变换器本身的升降压范围，无法实现输入输出大
范围匹配。
编辑：hfy
-全文完-。
BUCK型DCDC变换器电路设计
BUCK型DCDC变换器电路设计1.原理BUCK型DC-DC变换器的原理基于一个开关和一个电感的组合。
当开关闭合时，电感中储存的能量会增加，同时输出电压会降低。
当开关打开时，电感中储存的能量会释放，输出电压会增加。
通过改变开关的周期和占空比，可以控制输出电压的稳定性。
2.基本电路设计-开关可以是MOSFET或BJT等元件，负责控制电路的开关状态。
-电感主要起到储存能量的作用，根据输出电流选择合适的电感数值，并结合开关频率选择合适的电感电流。
-二极管位于电感和负载之间，用于流动电流。
-滤波电容用于过滤输出纹波，增加稳定性。
-负载则是变换器的输出端，根据需要选择合适的负载数值。
3.性能参数选择在设计BUCK型DC-DC变换器时，需要选择合适的性能参数以确保稳定性和效率。
-输入电压范围：根据实际应用的输入电压范围选择合适的设备。
-输出电压范围：根据实际应用的输出电压需求选择合适的设备。
-开关频率：通过选择合适的开关频率，可以平衡效率和纹波。
-效率：BUCK型DC-DC变换器的效率通常在80%到95%之间，可以通过选择适当的部件来提高效率。
-纹波电压：根据应用需求，选择适当的滤波电容和电感来减小输出电压纹波。
4.工作原理当输入电压施加到BUCK型DC-DC变换器的输入端时，开关关闭，电感将储存能量。
当开关打开时，电感释放能量到负载，从而提供稳定的输出电压。
通过改变开关的占空比，可以控制输出电压的稳定性。
5.效率和效果综上所述，BUCK型DC-DC变换器是一种常见的降压型电源变换器，通过开关和电感的组合实现输出电压的稳定降低。
在设计过程中，需要注意选择合适的元件和参数以满足应用需求。
同时，合理的电路布局和工艺选择，也对BUCK型DC-DC变换器的性能和效果有重要影响。
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状态，器件才能工作在软开关区：考虑到Ｍ＝Ｌ／３，可
以得到每相绕组的电感值为
三＝３（４Ｄ—１）Ｌｍ３／（８Ｄ）
（９）
Ｄ＜０．５时，￡＜￡叩３，因此，实际制作电感时，以比较小 的电感值．通过磁耦合后．得到满足电路参数的电感
值，这样既可以满足前面叙述的电流交迭，又可以减
小电感的铜损。
３双相同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器变频控制 原理
电感￡。，为
（ｏｏ６’）
在ｔｔ－ｔ：时段，等效电感￡砬为
ｋｋ２驹Ｆ赢糯斋 Ｌｅｑ２＝Ｌ－Ｍ
在ｔ２～ｔ３时段，等效电感Ｌ酣为
（７） （‘８８））
可见在整个开关周期中电感将因磁耦合而出现３个
不同的值，且在Ｄ＜０．５时，ｔ２～ｔ３时段的电感值￡ｅｑ３最
大，在设计电感时，以￡ｅｑ３为电感值进行计算，Ｌｅｑ３应 满足式（４）的条件才可使电路工作在电流双向流动
换器采用ＤＳＰ芯片ＴＭ￥３２０Ｆ２８０８作为控制管理芯片．通过积分分离数字ＰＩＤ算法改变控制量．具有较优
异的动态性能．在蓄电池维护领域得到较好的应用。
关键词：同步降压直流一直流变换器；磁耦合；ＴＭＳ３２０Ｆ２８０８；积分分离；变频脉宽调制
中图分类号：ＴＭ４６
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００６—６０４７（２０ｌｏ）０２一０１１３—０５
当输入和输出电压确定后．在不同负载下，其输 出电流也不同。对于本文所述的同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ 变换器而言。在频率同定的情况下，其电感电流的波 形随负载的变化而有所不同．如图６所示。
重载 Ｄ
ｌ
轻载 Ｄ
图６同一频率下不同负载时的电流波形
Ｆｉｇ．６ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓ ａｔ ｓａｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
０引言
在降压型（Ｂｕｃｋ）电路中．将开关管与快速恢复二 极管反向并联后．构成同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器。 该变换器实现了Ｂｕｃｋ和Ｂｏｏｓｔ ２种拓扑．并从拓扑 上实现器件的零电压开关（ＺＶＳ），器件在开关过程 中的噪声与损耗均很小．可以实现蓄电池的充放 电．在电池充放电领域中有着广泛的应用。但由于电 感电流纹波较大．高频变化的电流较易对周围电子 设备造成干扰．对电池维护系统中的诸多电子设备 不利．对输出电容的要求也相应提高［１－５１。结合同步 Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器的优点．本文采用了电感磁耦 合技术．将同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器扩展成两相。 在同等功率下．每相电流是原来的一半。而且电感的 输出电流通过交迭后纹波变小．大幅降低了对外界 的干扰及对电容的要求。
节的实际值ｃ（¨，与给定值ｒ（ｋ）求差值得到ｅ（Ｊ｜｝）。 与前次的差值ｅ（后一１）及前２次的差值ｅ（ｋ一２）一起 计算得到控制量的变化量Ａｕ（ｋ），若ｌｅ（ｋ）Ｉ＞２Ｖ，应 用ＰＤ算法。否则应用ＰＩＤ算法。Ａｕ（¨与前次控制 量求和得到本次调节的控制量．从而修改ＰＷＭ占 空比寄存器的值。为保证输出过压．要对输出的控制 量最大值作限定：同时也对电流进行采样．在不同的 电流等级下．采用不同的频率保证变换器高效运行。 完成一次ＰＩＤ调节后，保存本次的差值ｅ（ｋ）与前 次的差值ｅ（后一１）作为下一次ＰＩＤ调节的ｅ（ｋ一１） 与ｅ（Ｊ｜｝一２）。并保存当前控制量。
本文采用了积分分离式数字ＰＩＤ．其实现步骤 如下：
ａ．根据实际情况，人为设定一个阈值ｅ＞Ｏ： ｂ．当Ｉｅ（ｋ）Ｉ＞占，认为偏差较大。采用ＰＤ控制， 可使系统快速响应： ｃ．当｝ｅ（Ｊ｜｝）｝≤ｇ，认为偏差较小，采用ＰＩＤ控制， 可保证系统的控制精度。 积分分离式数字ＰＩＤ算法（增量式）实现流程如
图８所示，其中Ａ＝Ｋｐ（１＋Ｔ／ｒｉ＋ｆ ｄ／Ｔ），Ｂ＝Ｋ。（１＋ ２ ｒ ｄ／Ｔ），Ｃ＝Ｋ，ｒ ｄ／丁，群为比例常数，ｆｉ为积分时 间常数，ｆ。为微分时间常数，ｒ为采样周期：引。系统 采样周期为２０“ｓ，对输出电压连续采样６次进行１ 次ＰＩＤ调节，具体过程如下【１３］：对连续１６次采样结 果排序后的中间４个数值求平均数作为本次ＰＩＤ凋
收稿日期：２００９—１１—１８；修回日期：２００９—１２—１７
万方数据
Ｖ髓关断时Ｖ。。续流，电流从低电压端流回高电压端， Ｖ们管的魄电压被嵌位为零，变换器的等效电路如 图２（ｄ）所示，此时ｈ的驱动信号已经变高，当Ｖ叫 电流过零时Ｖ耵自然开通，电流由高电压端流向低电 压端，变换器的等效电路如图２（ａ）所示。这２个过 程中电感电流按同一斜率线性变化；同样在Ｖ们关 断时Ｖｍ续流直至电流自然过零，变换器的等效电
特性，当上管Ｖ”与Ｖ髓的占空比Ｄ＜Ｏ．５时，其整个 周期的不同阶段电感电流波形如图５所示。
（ａ）变换器电路
，
ｔ
ｈ Ｌ
ｔ
卜－
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ｔ
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ｌ
，
ｔ
ｐ。娄。 Ｖ 赂 弋 ≥ √琳ｉ ＼，一ｊ‘’
彬
ｉ＼∥
＼ｉ。 、“ｆ７
（ｂ）控制波形
图３双相同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器与控制波形
Ｆｉｇ．３ Ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ
万方数据
图８积分分离数字ＰＩＤ控制算法流程 Ｆｉｇ．８ Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ ｏｆ ｉｎｔｅｇｒａｌ－ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
５ 实验结果
所试制的样机主电路参数如下：输入电压 ３１０ Ｖ，超过３８０ Ｖ为过压，低于２２０ Ｖ为欠压；输出 电压为１１２ Ｖ；满载电流为１８ Ａ：满载工作频率为 ２５ ｋＨｚ；通过计算后选择Ｌ邙＝１１０ ｐＨ，通过式（９）可
路如图２（ｂ）所示；当％自然开通时，变换器的等效
％圃仉 每 电路如图２（ｃ）所示．这２个过程中电感电流也按另
一斜率线性变化［６．７１。
玩四玩＝ （ｂ）Ｂｕｃｋ模式Ｖｍ 续流等效电路
（ｅ）Ｂｏｏｓｔ模式Ｖ１２ 开通等效电路
（ｄ）Ｂｏｏｓｔ模式Ｖｍ 续流等效电路
图２单相同步Ｂｕｃｋ在各状态的等效电路
Ｆｉｇ．２ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ·ｐｈａｓｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｂｕｃｋ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ
摘要：指出了同步降压型直流一直流变换器从拓扑结构上实现软开关技术优点与在大功率场合下电流纹
波大的特点．结合电感磁耦合技术将其扩展为双相结构的同步Ｂｕｃｋ型ＤＣ／ＤＣ变换器。分析了电感输出电
流纹波减小的原理．并对不同负载下电路的工作特点进行了分析．采用可变频率的脉冲宽度调制控制方式
以达到不同输出功率时的效率．试制了一台２ ｋＷ的同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器样机，并给出了实验结果。变
①
电力自动化设备
第３０卷
算得电感每相绕组的电感值为Ｌ＝４７ ｎＨ【８’１４·１５］。功率 ＭＯＳＦＥＴ管采用了美国ＩＸＹＳ公司的ＩＸＦＮ４４Ｎ５０Ｐ．
其主要参数为：器件在２பைடு நூலகம்。Ｃ的环境下的测试参数
Ｕ嘴＝５００ Ｖ，‰＝４４ Ａ，ＲＤｓ（。）≤０．１２ Ｑ，ｔ。≤２５０ ｎｓ；
ＭＯＳＦＥＴ采用自举芯片ＩＲ２１１３进行驱动：电感磁ｊ拣 为南京新康达的ＥＥ７０．气隙为２ ｍｍ。实验中主要对 电感电流进行了观测．并使变换器输出功率为ｌ ３００ Ｗ．对变换器各器件的温度进行了测量。
ｌ 同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器软开关条件
图１所示为同步Ｂｕｃｋ变换器及控制波形。若忽 略死区，假若Ｖ亿驱动信号变低，Ｖｎ驱动信号变 高．电感电流达到峰值，每一相的工作过程如下：在
（ａ）变换器电路
（ｂ）控制波形
围１同步Ｂｕｃｋ变换器及控制波形图 Ｆｉｇ．１ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ
本文所设计的双相同步Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器
与控制ＰＷＭ波形如图３所示，开关管Ｖ们、Ｖ髓组成 一相，Ｖ乃、Ｖ鸭组成另一相，Ｖ仇ＶＴ４的驱动信号分别 滞后Ｖ们、Ｖ亿驱动信号１／２开关周期；“与Ｃ，．均为 平波电容。其耐压值高且容量大。２路变换器的高电 压端与低电压端分别接在一起．２路电感同绕在一 个磁芯上．通过耦合后输出至低电压端。与单相同步 Ｂｕｃｋ ＤＣ／ＤＣ变换器相比．在相同功率下．两相对应 电感电流将为单相的一半【引。
通过比较重载与轻载情况下的电流波形可知．
重载时正向电流最大值ｋ大于轻载时的ｋ，即此时
的输出电流较大；而轻载时．输出电流较小。因此可
以将其正向电流减小。由于其斜率不变，正向电流最
大值为
氏＋＝（“一Ｕ，）Ｄ∥Ｌ
（１０）
若兀＜孔，代入上式可知对应电流，，Ｐ＋＜ｋ，所以
当输出功率小时．将开关频率提高可以使得其正向
ｌ
重载 Ｄ
轻载０
图７ ２种负载下改变ＰＷＭ频率时 对应电流的纹波
Ｆｉｇ．７ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅｆｏｒＩｎｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ
４样机控制算法的实现
为实现图３中所示的控制波形与ＰＷＭ变频，所 以样机中采用１＇Ｉ公司的ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８０８作 为控制芯片。其最高工作频率为１００ ＭＨｚ，其增强的 １６路高速ＡＤＣ通道的转换速度均可达到１２．５ ＭＨｚ； 增强的ＰＷＭ具有很高的分辨率，在２５ ＭＨｚ的外设 时钟下，若开关频率为１００ ｋＨｚ。其分辨率为８位，在 开关频率为２５ ｋＨｚ下，分辨率为１０位。此外ＴＭＳ３２０ Ｆ２８０８还有丰富的接口资源，极易实现人机交互吣１２］。
电流最大值ｋ＋变小。如图７所示，轻载时将频率提 高，电感电流纹波明显变小。但应该注意，若频率过 高．则电流可能无法自然过零，器件将无法实现软
开关工作，应保证正向最大电流气＋＞２／０，即在已知
额定输出功率的情况下。频率要满足式（１１）才可使
水粤掣 器件工作在软开关区域：
（１１）
实际运行时，对ＴＭＳ３２０Ｆ２８０８进行初始化后．对 ＡＤＣ与ＰＷＭ进行配置．ＴＭＳ３２０Ｆ２８０８通过ＡＤＣ将 电压与电流值送给内核进行处理。通过ＰＩＤ算法后输 出控制的ＰＷＭ信号。