双向DC-DC变换器研究
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DCDC变换器的分析研究

双向DCDC变换器的分析研究双向DC-DC变换器是一种电力电子器件,用于将直流电能从一个电源转换为另一个电源。
它具有很多应用领域,例如光伏发电系统、电动车充电系统等。
本文将对双向DC-DC变换器进行分析研究,包括工作原理、拓扑结构和性能分析。
双向DC-DC变换器的工作原理如下:当输入电压大于输出电压时,变换器工作在升压模式下,将输入电压提升到输出电压。
当输入电压小于输出电压时,变换器工作在降压模式下,将输入电压降低到输出电压。
变换器通过开关管和电感实现电能的传输和控制。
在升压模式下,开关管导通,将电能储存在电感中,然后关断开关管,使储存的电能通过二极管传递到输出端。
在降压模式下,开关管关断,电感中储存的电能通过二极管传输到输出端。
双向DC-DC变换器有多种拓扑结构,常见的有双边激磁变换器、双边换流电感变换器、双边开关电流变换器等。
其中,双边激磁变换器是一种常用的结构,其工作原理如下:当开关管Q1导通时,输入电源通过L1传导到电容C1和负载,此时输出电压上升;当开关管Q2导通时,L2向负载提供能量,同时电容C2对电流进行平滑滤波。
要对双向DC-DC变换器进行分析研究,需要考虑以下几个关键因素。
首先是效率。
双向DC-DC变换器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
高效率的变换器可以减少能量的损耗,提高系统的能量利用率。
影响效率的因素主要包括开关管的导通损耗、电感和电容元件的损耗以及输出负载的功率损耗。
研究如何提高变换器的效率,可以通过优化开关管的驱动方式、选择合适的电感和电容元件以及优化输出负载的设计来实现。
其次是稳定性。
双向DC-DC变换器的稳定性是指输出电压稳定在期望值附近的能力。
稳定性的分析主要包括输出电压的波动范围,以及对输入电压和输出负载变化的响应能力。
实际应用中,稳定性是非常重要的,因为电子系统对电压的稳定性要求很高。
研究如何提高变换器的稳定性,可以通过选择合适的控制策略和设计均衡电压环路来实现。
《2024年基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》范文

《基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展,DC-DC变换器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
其中,基于LLC(L-C-C)谐振的双向全桥DC-DC变换器因其高效率、低电压电流应力、软开关等优点,在新能源汽车、可再生能源系统、储能系统等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的工作原理、设计方法及性能分析。
二、LLC谐振的基本原理LLC谐振变换器是一种采用电感(L)、电容(C)和电容(C)谐振的DC-DC变换器。
其基本原理是利用谐振电路中的电感和电容进行能量传递,通过调节谐振频率和输入电压来实现输出电压的稳定。
在LLC谐振变换器中,全桥电路用于实现能量的双向传递。
三、双向全桥DC-DC变换器的设计3.1 拓扑结构双向全桥DC-DC变换器主要由两个全桥电路、谐振电感、谐振电容以及整流电路等部分组成。
其中,两个全桥电路分别负责能量的输入和输出,通过控制开关管的通断来实现能量的传递。
3.2 设计步骤设计双向全桥DC-DC变换器时,首先需要根据应用需求确定输入输出电压范围、功率等级等参数。
然后,根据参数选择合适的电感、电容等元件,并确定谐振频率。
接着,设计全桥电路的开关管和控制策略,以保证能量的高效传递。
最后,进行仿真和实验验证,对设计进行优化。
四、性能分析4.1 效率分析LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器具有高效率的特点。
在谐振状态下,开关管的电压电流应力较低,损耗较小。
此外,软开关技术进一步降低了开关损耗,提高了整体效率。
4.2 稳定性分析该变换器具有较好的输入输出电压稳定性。
通过调节谐振频率和输入电压,可以实现输出电压的快速调整和稳定。
此外,双向全桥电路的设计使得能量可以在两个方向传递,提高了系统的灵活性和可靠性。
五、实验验证及结果分析为了验证基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的性能,我们搭建了实验平台并进行了一系列实验。
软开关双向DCDC变换器的研究

软开关双向DCDC变换器的研究一、本文概述随着电力电子技术的快速发展,DC/DC变换器在各种电源管理系统中扮演着越来越重要的角色。
特别是在电动车、可再生能源系统、数据中心以及航空航天等领域,DC/DC变换器的性能优化和效率提升成为了研究的热点。
传统的DC/DC变换器在开关切换过程中存在较大的开关损耗和电磁干扰,影响了其整体效率和稳定性。
因此,研究和开发新型的DC/DC变换器技术,特别是具有软开关特性的双向DC/DC变换器,对于提高电源系统的效率和可靠性具有重要的理论价值和实际应用意义。
本文旨在深入研究软开关双向DC/DC变换器的基本原理、拓扑结构、控制策略及其在实际应用中的性能表现。
文章首先介绍了DC/DC变换器的基本概念和分类,分析了传统DC/DC变换器存在的问题和挑战。
然后,重点阐述了软开关技术的原理及其在双向DC/DC变换器中的应用,包括软开关的实现方式、拓扑结构的选择以及相应的控制策略。
本文还将对软开关双向DC/DC变换器的性能评估方法进行探讨,包括效率、稳定性、动态响应等指标的分析和比较。
本文将通过仿真和实验验证,对所研究的软开关双向DC/DC变换器的性能进行验证和评估。
通过对比分析不同拓扑结构和控制策略下的实验结果,为软开关双向DC/DC变换器的优化设计和实际应用提供有益的参考和指导。
本文的研究成果将为电力电子技术的发展和电源系统的性能提升提供新的思路和解决方案。
二、软开关双向DCDC变换器的基本原理软开关双向DC-DC变换器是一种新型的电力转换装置,它结合了软开关技术和双向DC-DC变换器的优点,旨在提高转换效率、减小开关损耗和降低电磁干扰。
其基本原理主要涉及到软开关技术的运用以及双向DC-DC变换器的工作模式。
软开关技术通过在开关管电压或电流波形上引入零电压或零电流区间,实现了开关管的零电压开通(ZVT)或零电流关断(ZCS),从而极大地减小了开关损耗。
在软开关双向DC-DC变换器中,通过采用谐振电路、辅助开关或变压器等元件,实现了开关管的软开通和软关断,从而提高了变换器的效率。
《2024年基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》范文

《基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》篇一一、引言随着电动汽车、可再生能源等领域的快速发展,DC-DC变换器作为电源系统中的关键设备,其性能的优劣直接影响到整个系统的效率与稳定性。
近年来,基于LLC(Lamp Lade & Capacitor)谐振的双向全桥DC-DC变换器因其在宽输入电压范围、高转换效率和低电磁干扰(EMI)等方面的优异表现,逐渐成为研究热点。
本文将详细探讨这一类变换器的工作原理、设计方法以及应用前景。
二、LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的工作原理LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器是一种新型的电力电子变换器,其工作原理基于谐振现象。
在电路中,通过控制开关管的通断,使电路中的电感、电容和开关管等元件产生谐振,从而实现能量的高效传输。
与传统的DC-DC变换器相比,LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器具有更高的转换效率和更低的电磁干扰。
该变换器由两个全桥电路组成,每个全桥电路包含四个开关管。
通过控制开关管的通断,可以实现能量的双向流动。
在正向传输过程中,输入侧的全桥电路将直流电转换为高频交流电,经过LLC谐振网络后,再由输出侧的全桥电路整流为直流电输出。
在反向传输过程中,则相反。
三、设计方法设计LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器时,需要考虑多个因素,如输入电压范围、输出电压要求、转换效率等。
设计过程中主要包括以下几个步骤:1. 确定电路拓扑结构:根据应用需求选择合适的电路拓扑结构,如全桥电路、半桥电路等。
2. 确定谐振元件参数:包括谐振电感、谐振电容和谐振频率等参数的设计与选择。
3. 控制策略设计:根据应用需求设计合适的控制策略,如PWM控制、SPWM控制等。
4. 仿真验证:通过仿真软件对电路进行仿真验证,确保设计的合理性和可行性。
四、应用前景LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器在多个领域具有广泛的应用前景。
首先,在电动汽车领域,该变换器可用于电池管理系统,实现电池的充放电管理以及能量回收等功能。
双向DCDC变换器的研究

双向DCDC变换器的研究随着电子技术的飞速发展,电源管理技术已成为制约电子产品性能和功能的关键因素。
其中,DCDC变换器作为电源管理的重要组成部分,已经引起广泛。
本文将重点探讨双向DCDC变换器,以更好地满足电子设备的能量转换需求。
双向DCDC变换器是一种可以同时进行电能双向传输的电路模块,它可以在不同的输入和输出电压之间实现能量的双向流动。
这种变换器在通信、计算机、工业控制等领域应用广泛,具有重要的实际意义。
双向DCDC变换器可以根据不同的分类方法进行划分。
根据有无变压器可以分为有变压器和无变压器两种类型。
其中,有变压器类型的变换器可以通过改变变压器匝数比实现电压的升降,具有较高的电压调节精度;而无变压器类型的变换器则通过电子开关进行能量的双向传输,具有较小的体积和重量优势。
根据控制方式的不同,双向DCDC变换器还可以分为电流控制和电压控制两种类型。
电流控制型变换器通过控制电流来调节输出电压,具有较快的动态响应速度;而电压控制型变换器则通过控制输出电压来间接调节电流,具有较小的体积和成本优势。
双向DCDC变换器在不同领域具有广泛的应用。
在通信领域,双向DCDC 变换器可以用于基站电源、光端机等设备的能量供给;在计算机领域,双向DCDC变换器可以实现电源的模块化和高效化,提高系统的可靠性和稳定性;在工业控制领域,双向DCDC变换器可以实现分布式能源管理,提高能源利用效率。
双向DCDC变换器作为一种重要的电源管理技术,具有广泛的应用前景。
本文对双向DCDC变换器的深入研究,旨在为电子设备的能量转换需求提供更好的解决方案,并为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
随着环境保护和能源效率问题日益受到重视,电动汽车的发展逐渐成为汽车工业的必然趋势。
在电动汽车中,双向DCDC变换器作为一种重要的电力电子设备,可以有效提高能量的利用率和系统的效率。
本文将对电动汽车双向DCDC变换器的研究进行深入探讨。
在国内外学者的研究中,双向DCDC变换器已取得了许多成果。
电动汽车双向DC-DC变换器的研究

电动汽车双向DC-DC变换器的研究电动汽车双向DC/DC变换器的研究引言随着环境问题的日益突出和人们对能源资源的关注,电动汽车作为清洁能源交通工具得到了广泛的关注和推广。
而电动汽车中的双向DC/DC变换器作为关键的能量转换器件,对于电动汽车的性能和效能有着重要影响。
因此,本文旨在对电动汽车双向DC/DC变换器进行研究,探讨其工作原理、优势和挑战。
一、双向DC/DC变换器的工作原理双向DC/DC变换器是一种能够实现能量的双向转换的电子器件,在电动汽车中发挥着重要的作用。
其基本的工作原理是通过调整输入电压和输出电压之间的电压和电流关系,实现能量的转移和转换。
具体而言,双向DC/DC变换器由两个电感、两个开关管和一个电容组成。
当输入电压较高时,通过控制开关管的导通和关断,将电能从高压端转移到低压端,实现升压转换。
当输入电压较低时,通过控制开关管的导通和关断,将电能从低压端转移到高压端,实现降压转换。
这种双向的能量转换方式,可以满足电动汽车电池组充电和放电的需求。
二、双向DC/DC变换器的优势1. 提高能量利用率:双向DC/DC变换器能够实现能量的双向转换,充分利用电池组的能量,提高能量利用率,延长电动汽车的续航里程。
2. 实现快速充电:双向DC/DC变换器可以通过升压转换将输入电压提高到较高的水平,实现电动汽车的快速充电,在短时间内充满电池组。
3. 实现能量回馈:双向DC/DC变换器可以将电动汽车制动过程中产生的能量回馈到电池组中,减少制动能量的浪费,提高能量的利用效率。
三、双向DC/DC变换器的挑战1. 功率损耗问题:由于双向DC/DC变换器需要进行能量的转换和转移,其中会产生一定的功率损耗,降低了系统的能量利用率和工作效率。
2. 温度问题:由于功率损耗的存在,双向DC/DC变换器会产生一定的热量,导致温度升高。
过高的温度会影响系统的性能和寿命,因此有效的散热设计是非常重要的。
3. 控制问题:双向DC/DC变换器需要实时控制输出电压和电流的波形,并保持稳定。
双向全桥dc-dc变换器建模与调制方法的研究

双向全桥dc-dc变换器建模与调制方法的研究全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:双向全桥DC-DC变换器是一种常见的功率电子拓扑结构,广泛应用于电力系统中的直流电-直流电转换。
它能实现双向能量流传输,具有高效率、高稳定性和快速响应的特点。
但是在实际应用中,由于电力系统的复杂性和双向全桥DC-DC变换器自身的非线性特性,其建模和调制方法一直是一个研究热点和挑战。
一、双向全桥DC-DC变换器的基本原理与结构双向全桥DC-DC变换器是由两个全桥逆变器和一个LC滤波器组成的,其基本结构如下图所示。
通过控制全桥逆变器的开关器件,可以实现能量的双向传输。
当需要从直流侧向交流负载供电时,将控制信号输入到逆变器,逆变器将直流电压转换成交流电压,并通过滤波器输出给负载;当需要将交流负载中的能量反馈到直流侧时,同样可以通过逆变器将交流电压转换成直流电压,再通过滤波器输出给直流侧。
1. 传统建模方法双向全桥DC-DC变换器的建模方法可以分为传统方法和基于深度学习的方法。
传统方法主要是基于电路方程的数学模型,包括控制部分和电气部分两个子系统。
电气部分的建模可以采用平均值模型、时域模型或频域模型等不同方法。
这些模型通常是基于理想元件和理想环境下的假设条件,不能完全准确地描述实际工作状况。
2. 深度学习建模方法近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的建模方法逐渐受到关注。
深度学习可以通过大量数据的学习和训练,构建出更为复杂和精确的模型,能够更好地拟合实际工作状况。
对于双向全桥DC-DC变换器建模而言,深度学习方法可以更好地处理其非线性特性和复杂动态响应,提高建模的准确性和适用性。
传统的双向全桥DC-DC变换器调制方法主要包括PWM调制和谐波消除调制。
PWM调制是通过调节逆变器的开关器件的占空比,控制输出波形的幅值和频率;谐波消除调制则是通过消除输出波形中的谐波成分,提高输出波形的质量。
基于深度学习的调制方法可以进一步提高双向全桥DC-DC变换器的调制精度和性能。
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双向DC-DC变换器摘要:双向DC/DC变换器是一种可以实现“一机两用”的设备,可用其得到能量的双向传输,并且在有些需要能量双向流动的场合,双向DC/DC变换器可大幅度减轻系统的体积、重量以及成本价值,有着重要的研究意义。
首先介绍的是双向DC/DC变换器的概念、应用场合以及其研究现状,并在此基础上分析了电压—电流型双向全桥DC/DC变换器;Buck充电模式时,高压侧开关有驱动信号,低压侧开关管驱动信号封锁,仅用功率开关管的体二极管整流;此时电路为电压型全桥结构;Boost放电模式时,低压侧开关管有驱动信号,高压侧开关管驱动信后封锁,仅用功率开关管的体二极管整流;此时电路为电流型全桥结构。
然后,分别对buck充电模式和boost放电模式的工作原理进行了分析。
最后利用Proteus软件分别对buck充电模式和boost放电模式的开环和闭环进行了仿真,给出了各部分的波形图,最后得出的仿真结果和理论一致。
关键词:双向DC-DC变换器 Buck充电模式 Boost放电模式目录前言 (3)1.方案论证 (4)1.1方案一 (6)1.2 方案二 (6)1.3 方案选择 (7)2.电路设计和原理 (7)2.1 5V电压源电路设计 (7)2.2 0.1s (8)2.2.1 引脚及功能表 (9)2.2.2 (10)2.3 计数电路设计 (11)2.4电路设计 (13)2.5显示电路设计 (14)2.6控制电路设计 (15)3.软件仿真调试 (15)3.1 软件介绍 (15)3.2 调试步骤及方法 (16)4.故障分析及解决方法 (17)5.总结与体会 (18)附录: (20)A、总体电路图 (20)B、元器件清单 (20)C、元器件功能与管脚 (21)D、参考文献 (24)前言当您电池的最后一焦耳电能被耗尽时,功耗和效率就将真正呈现出新含义。
以一款典型的手机为例,即使没有用手机打电话,LCD屏幕亮起、显示时间及正在使用的网络运营商等任务也会消耗电力。
如果它是一款更高级的手机,还可以播放您喜爱的MP3音乐或浏览视频数据。
不过,每为手机增加一种功能,实际上也增加了电池的负担。
对于很多手机设计者来说,能否延长可用电力的使用时间是您的手机在下次充电前能够持续多久的关键所在。
这也就意味着电力需要在各种功能模块间保护和预算,最大限度地延长电池的寿命和使用。
要实现其效率,并不单单意味着DC-DC转换器在负载指定的某个操作点可以获得多高的效率,而是在DC-DC转换器整个载荷范围内这种高效率能够维持多久。
一般来说,大部分DC-DC转换器都指定可以达到的最大效率数字,而且人们也通过选择一个非常大的数字(如95%),毫不犹豫地选择一个合适的转换器。
然而,要真正地充分利用这个效率,还需要把转换器的曲柄转到可以实现最大功率转换的操作点上。
如果未转到这个点,就不能达到95%的效率。
而且因为这个问题,根据所应用的载荷,有时甚至达不到60%的效率。
双向DC/DC 变换器的功能是:供电正常时作为电池组的充电器,保持电池充足电状态;在供电故障后将电池组电压转变为直流母线电压,给负载供电。
通常,电池组充电的功率较小,放电时功率较大,因此对Bi- DC/DC 的功率等级应依放电功率为准。
使用双向DC/DC 变换器的好处是,可以将电池的充放电的工作分离出来,用双向DC/DC 变换器单独处理蓄电池的充放电操作,更容易优化充放电过程,对于延长蓄电池的寿命和提高充电效率都有好处。
1.方案论证1.1方案一:电源模块:12V稳压电源电池组:5节18650型的2800mAh的锂离子电池串联在一块辅助电源:1-20V可调的电源双向DC-DC变换电路:利用反向的时候是反激模式,低边的两个管子有重叠占空比。
测控电路:利用stm32控制pwm波,从而调整mos管的通路与断路1.2方案二电源模块:12V稳压电源电池组:5节带保护板的18650型2800mah的锂离子电池辅助电源:利用DC-DC升压模块,可实现0.13V-54.5V的电压值双向DC-DC变换电路:测控电路:利用stm32控制pwm波,从而调整mos管的通路与断路。
研究意义随着电力电子学的发展,电路拓扑不断发展衍生控制技术不断成熟,产生了双向DC/DC拓扑结构和控制策略,双向DC/DC电力变换器能够实现功率的双向流动,代替了以往需要两台DC/DC变换器才能完成的任务,双向变换器在双向功率流动场合的广泛应用,使得系统减少了功率器件爱你的使用量,提高了功率密度,降低了损耗进而提高功率。
在系统的大功率电力电子系统中,控制器由模拟元件构建而成。
今年来,随着控制器的发展,在电力电子控制系统中,数字控制器逐渐代替传统的模拟控制成为主流。
传统的模拟控制方式依靠对系统建立数学模型,进而设计出补偿网络来实现对系统的控制。
在大功率、高电压场合,1、2电感降压式DC/DC变换器:电路原理框图如图所示。
图电感降压式DC/DC变换器原理框图图中,VIN为输入电压,VOUT为输出电压,L为储能电感,VD为续流二极管,C为滤波电容,R1、R2为分压电阻,经分压后产生误差反馈信号FB,用以稳定输出电压和调输出电压的高低。
电源开关管V既可采用N沟道绝缘栅场效应管(MOSFET),也可采用P沟道场效应管,当然也可用NPN型晶体管或PNP 型晶体管,实际应用中,一般采用P沟道场效应管居多。
降压式DC/DC变换器的基本工作原理是:V开关管在控制电路的控制下工作在开关状态。
开关管导通时,FIN电压经开关管S、D极、储能电感L和电容C 构成回路,充电电流不但在C两端建立直流电压,而且在储能电感L上产生左正、右负的电动势;开关管截止期间,由于储能电感L中的电流不能突变,所以,L通过自感产生右正、左负的脉冲电压。
于是,L右端正的电压→滤波电容C一续流二极管VD→L左端构成放电回路,放电电流继续在C两端建立直流电压,C两端获得的直流电压为负载供电。
因此,降压式DC/DC变换器产生的输出电压不但波纹小,雨且开关管的反峰电压低。
1.3 双向 DC/DC 变换器的现状和发展1.3.1双向直流变换器的现状20世纪80年代初,为减轻人造卫星太阳能电源系统的体积和重量,美国学者提出用Buck/Boost型双向DC/DC变换器代替蓄电池充电器和放电器。
此后人们对人造卫星用蓄电池调节器进行了深入研究,并使之进入了实用阶段。
按照双向 DC/DC 变换器的构成方法,双向 DC/DC 变换器可以由单向 DC/DC 变换器演变而来,按输入和输出之间是否有电气隔离,或功率开关器件的个数进行分类。
非隔离型双向 DC/DC 变换器有:Bi Buck-Boost、Bi Buck/Boost、Bi Cuk、等,这类变换器只能实现电流的双向流动,并不能改变电压的极性,故称为电流双向变换器,即在电压和电流为坐标的平面内,仅电流可正可负,变换器工作在第 I 和第 II 象限。
电压双向变换器则只能实现电压极性的变换,电流方向不变,变换器工作在第 I 和第Ⅳ象限。
桥式直流变换器既能实现电流的正与负,也能改变输出电压的极性,为四象限直流变换器。
因而这种四象限直流变换器对直流电机电枢供电时,可以使直流电机在四个象限区域工作。
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。
双向直流变换器按开关转换条件,也可分为硬开关和软开关两类。
桥式直流变换器有两类:一类是由双电压源型桥式直流变换器构成,主变压器两侧电路结构对称;一类是由电压源型桥式直流变换器和电流源型桥式直流变换器构成。
这两种桥式变换器均可具有软开关特性。
控制方式有两种:①变压器两侧开关管相移控制, 变压器有等效电感,通过控制两侧变换单元之间的相位关系来调节两个电源之间的能量传输大小和方向;②只对变压器一侧开关管进行控制,来调节向另一侧传递能量的大小,另一侧开关管用其反并联二极管整流,工作原理类似单向直流变换器。
1.3.2 双向直流变换器的发展双向直流变换器和电力电子变换器一样,基本要求是:工作可靠性高、体积小、重量轻、电气特性好等。
可靠性是最主要的要求,它是衡量成功率的尺度,通常以平均故障间隔时间,MTBF(以小时计)来表示,也可用平均故障间隔时间的倒数——故障率,即每一千工作小时的故障次数来表示。
高的可靠性来自良好的设计、认真的制造、全面的检查、合理的使用、准确地安装和正确的维修。
电力电子变换器应该在合适的供电条件下不依赖于其他条件正常工作。
变换器的故障不应导致给它供电电源的故障,也不应引起与其连接的其他设备的故障。
变换器的故障应不导致不安全状态,不扩大故障,更不造成火灾等严重事故。
体积小、重量轻体现双向DC/DC变换器是一种典型的“一机两用”设备。
电力电子变换器的电气性能包括供电电源的适应性、输出电能质量、电能转换效率和电磁兼容性等方面。
提高电能转换效率是电力电子变换器永恒的追求。
低损耗,就会有低温升和小的体积重量,因而就有高的可靠性。
电磁兼容性既要考虑到不受外界干扰信号大的影响,又要不危害其他设备的正常工作。
双向 DC/DC 变换器是电力电子变换器的组成部分,其发展方向基本相同。
但双向DC/DC 变换器是电力电子变换器的一个新分支,是伴随航空航天、电动汽车等新的无污染能源科技的发展而发展起来的,其前景十分广阔。
B、元器件清单。