基于升降压电路的双向DC-DC变换电路
电路dcdc降压方案
电路DC-DC降压方案概述DC-DC降压方案是一种常用的电路设计方案，广泛应用于电子设备中，用于将高电压的直流电源转换为低电压的直流电源。
在电子设备中，低电压直流电源通常用来供应各种电路和组件，如集成电路、传感器、显示屏等。
本文将介绍几种常用的DC-DC降压方案，包括线性稳压器、降压开关电源以及升压式和降-升压式转换器。
线性稳压器线性稳压器是一种简单、成本低廉的DC-DC降压方案。
它通过晶体管调节电压，将输入电压稳定到所需的输出电压。
线性稳压器的主要优点是电路简单、稳定性好、噪声低，但在输入输出电压差比较大时效率较低，且会产生较多的热量。
因此，线性稳压器常被用于输出电压要求较高且纹波要求较低的场合。
降压开关电源降压开关电源是一种高效率的DC-DC降压方案，它通过开关管和电感器实现对输入电压的调节。
降压开关电路通常分为两种类型：离线式和非离线式。
离线式降压开关电路是将交流输入转换为直流输出，非离线式降压开关电路则直接对直流输入进行调节。
离线式降压开关电路常使用变压器来实现高频开关转换，以提高效率。
非离线式降压开关电路则常常使用非反激、负反激或附加套线器等方式来实现开关转换，这些转换方式相比于离线式较为简单，但功率较小。
降压开关电源的优点是效率高、体积小，适合于功耗要求高、输出电流大的应用场合。
但由于其特殊的电路结构，需要合理的电磁屏蔽和线路布局，以避免电磁干扰和噪声。
升压式转换器升压式转换器是一种将低电压升到高电压的DC-DC降压方案。
它通过变压器实现电压转换，并通过开关管实现稳定性的控制。
升压式转换器通常由高频开关、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
升压式转换器的优点是可以将低电压转换为高电压，适用于输入电压低但要求较高输出电压的场合。
然而，由于电压升高，其效率较低，同时产生的噪声也较多。
降-升压式转换器降-升压式转换器是一种可以将输入电压降低或升高的DC-DC降压方案。
它结合了降压和升压式转换器的特点，可以完成输入电压的双向转换。
大功率双向DCDC变换器拓扑结构及其分析理论研究
大功率双向DCDC变换器拓扑结构及其分析理论研究一、本文概述随着能源危机和环境污染问题的日益严重，高效、可靠的能源转换和储存技术成为了当前研究的热点。
其中，大功率双向DC/DC变换器作为连接不同电压等级直流电源的关键设备，在电动汽车、分布式能源系统、微电网等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在对大功率双向DC/DC变换器的拓扑结构及其分析理论进行深入研究，为提升变换器性能、优化系统设计提供理论支撑。
本文首先介绍了双向DC/DC变换器的基本工作原理和应用背景，阐述了研究大功率双向DC/DC变换器的重要性和现实意义。
随后，对现有的大功率双向DC/DC变换器拓扑结构进行了梳理和分类，详细分析了各类拓扑结构的优缺点及适用场景。
在此基础上，本文提出了一种新型的大功率双向DC/DC变换器拓扑结构，并对其工作原理和性能特点进行了详细阐述。
为了验证所提拓扑结构的有效性，本文建立了相应的数学模型和仿真模型，对变换器的稳态和动态性能进行了深入分析。
通过实验验证了所提拓扑结构的可行性和优越性。
本文还对大功率双向DC/DC变换器的控制策略进行了研究，提出了一种基于模糊逻辑控制的优化方法，有效提高了变换器的响应速度和稳定性。
本文对大功率双向DC/DC变换器的研究现状和发展趋势进行了展望，提出了未来研究的方向和重点。
本文的研究成果对于推动大功率双向DC/DC变换器的技术进步和应用发展具有重要的理论价值和实际意义。
二、大功率双向DCDC变换器拓扑结构大功率双向DCDC变换器在现代电力电子系统中扮演着至关重要的角色，其拓扑结构的设计和优化对于提高能源转换效率、增强系统稳定性以及实现更广泛的能源管理策略具有决定性的影响。
本节将详细探讨几种常见的大功率双向DCDC变换器拓扑结构，并分析其工作原理和适用场景。
双向全桥拓扑结构是一种常见的大功率双向DCDC变换器拓扑，其通过四个开关管的控制实现能量的双向流动。
该拓扑结构具有高转换效率、低电压应力以及较宽的输入输出电压范围等优点，适用于宽电压范围变化的应用场景。
双向全桥DCDC转换器升降压控制系统的设计与实现
双向全桥DC/DC转换器升降压控制系统的设计与实现作者：李宏恩周晋阳申玉坤来源：《现代电子技术》2016年第19期摘要：双向DC/DC转换器是实现高低压电能双向传输功能的直流转换器，在各种直流稳压电源设计上应用广泛。
通过小信号分析法，将非线性的DC/DC转换器变换为线性的数学模型进行研究，确定了全桥DC/DC转换器在升/降压模式下的传递函数，然后通过离散型PID控制算法，分析了系统控制的稳定性并确定了PID参数，设计了转换器补偿网络。
最后通过仿真模型和样机实验验证，证明了双向全桥DC/DC转换器的升/降压控制系统的有效性。
关键词：双向DC/DC转换器；升降压控制； PID控制算法；补偿网络中图分类号： TN710⁃34； TG202 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2016）19⁃0144⁃04Abstract： The bidirectional DC/DC converter can realize the high voltage and low voltage bidirectional conversion， and is widely used in the design of various DC voltage⁃stabilized power supply. The nonlinear DC/DC converter is transformed into the linear mathematical model by means of the small signal analysis method for study. The transfer functions of full⁃bridge DC/DC converter in Boost/Buck modes are determined. And then the discrete PID control algorithm is used to analyze the stability of the control system and determine the PID parameters. The compensation network of the converter was designed. The simulation model and prototype experiment were verified， and the results show that the Boost⁃Buck control system of the bidirectional full⁃bridge DC/DC converter is effective.Keywords： bidirectional DC/DC converter； Boost⁃Buck control； PID control algorithm；compensation network0 引言双向DC/DC转换器是电能转换的关键部件，在电动汽车上应用广泛[1]。
双向DCDC变换器研究毕业设计
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。
图1-3航空电源系统
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。
理论上讲，将单向DC/DC变换器中的单向开关和二极管改为双向开关，则所有的单向拓扑均变为双向拓扑，加上合理的控制就能实现能量的双向流动。双向DC/DC变换器是电力电子变换器的一个新分支，它是伴随着航空航天、电动汽车、电动船舶和新的无污染能源科技的发展而发展起来的。所以说需求是双向DC/DC变换器发展的动力，随着太阳能风能、燃料电池等无污染发电技术的发展和电动汽车技术的发展，会有更多的双向DC/DC变换器拓扑被提出，双向DC/DC变换器的应用将进入新的发展阶段。
Keywords：Bi-directional DC / DC convertersBuck charging modeBoost discharge mode
双压降DC-DC变换
双降压式DC/DC转换器LM2717-ADJ的设计来源:网络作者:佚名字号:[大中小]LM2717-ADJ是国半公司推出的产品，是一种由两个PWM 降压式转换器组成的双输出、电压可调的IC。
该器件主要特点：第1路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达 2.2A（R DS(ON) =0.16Ω）；第2路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达 3.2A（RDS(ON)=0.16Ω）；输入电压范围4～20V；输出电压可由两外设电阻设定，最低电压为1.267V；开关频率可设定在300～600kHz范围内；内部有输入欠压保护及过热保护；24引脚TSSOP封装；工作温度范围-40℃～+125℃。
该器件组成的双电源主要应用于TFT-LCD显示器、手持式电子装置、便携式电子产品及膝上计算机等产品。
引脚排列与功能LM2717-ADJ的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如图1所示。
图1 LM2717-ADJ的引脚排列有关参数（典型值）LM2717-ADJ有关参数如下：静态电流I Q=2.7mA；基准电压V BG=1.267V；输入电压V IN为4～20V；开关电流限制值：第1路为2.2A，第2路为3.2A；频率设定是电阻R F：R F=4.64kΩ时，F SW=300kHz；R F=2.26kΩ时，F SW=600kHz；关闭控制：电源正常工作，VH>1.8V；电源关闭，NL<0.7V；输入电压V IN低于3.6V时低压锁存；输入电压V IN高于3.8V时正常工作。
典型应用电路图2 输出15V及3.3V的应用电路图3 输出5V及3.3V的应用电路图4 自举升压电路LM7217-ADJ的典型应用电路如图2及图3所示。
图2是一种输入17～20V，输出15V及3.3V的应用电路；图3是在相同输入电压下，输出5V及3.3V的应用电路。
这两个电路的基本参数都相同，主要差别在设定输出电压到反馈端的电阻分压器的阻值不同。
双向DC-DC变换电路设计
０ 引 言
２ ０ １ ５年全 国大 学 生 电子设 计 竞 赛 的 Ａ题 要 求 设计 一 个 双 向 Ｄ Ｃ — Ｄ Ｃ 变换 电路 用 于 对 ５节 １ ８ ６ ５ ０ 锂 电池 串联 电路 进 行 充 放 电。 即要 求 实 现 两 个 功
能： 一 是 电能从 右边 直 流 供 电 电 源经 变 换 器 向左 边
关键 词 ： Ｄ Ｃ— Ｄ Ｃ； 同步 整 流 ； Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｚ Ｅ Ｔ ６ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ４ ６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ ０６ － ８ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ － ０ １ １ ４ － ０ ４
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｂｉ － － ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ＤＣ・ Ｄ Ｃ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
１ 方 案 论 证 与 选 择
１ ． １ 主 电路 拓 扑的选择
方案 １ ： 采 用 隔离 的双 向全 桥 Ｄ Ｃ — Ｄ Ｃ变换 器 用 移相 软 开 关 控 制 方 式 实 现 桥 臂 的零 电压 开
关， 对 功率 器件 的 电流／ 电压 的应 力小 ， 适用 于高 压 、 大功率 场合 。主要 优点 为 控 制 方法 较 为 简 单 ， 且 可
升降压dcdc拓扑
升降压dcdc拓扑摘要：1.升降压DCDC 拓扑的概述2.升降压DCDC 拓扑的工作原理3.升降压DCDC 拓扑的优缺点4.升降压DCDC 拓扑的应用领域正文：一、升降压DCDC 拓扑的概述升降压DCDC 拓扑，全称为直流- 直流（DC-DC）变换器拓扑，是一种用于将直流电压从一种数值转换为另一种数值的电子电路。
这种拓扑在各种电子设备和系统中得到了广泛的应用，如电源管理、通信设备、计算机硬件等。
二、升降压DCDC 拓扑的工作原理升降压DCDC 拓扑通过变换器实现直流电压的升降。
其基本工作原理是利用开关器件对输入电压进行脉冲宽度调制（PWM），生成一个可变的脉冲信号。
这个脉冲信号经过滤波器后，得到一个平滑的直流电压，从而实现输入电压到输出电压的转换。
三、升降压DCDC 拓扑的优缺点1.优点：（1）转换效率高：升降压DCDC 拓扑采用开关器件进行能量传递，损失较小，因此具有较高的转换效率。
（2）输出电压可调：通过改变脉冲宽度，可以实现输出电压的连续可调，满足不同应用场景的需求。
（3）小型化：升降压DCDC 拓扑采用开关器件，使得电路结构相对简单，易于实现小型化和轻量化。
2.缺点：（1）电磁干扰：由于开关器件的工作会产生高频脉冲信号，可能会对其他电子设备产生电磁干扰。
（2）输出电压纹波：由于滤波器的存在，输出电压会存在一定的纹波，可能影响对电压精度要求较高的应用。
四、升降压DCDC 拓扑的应用领域升降压DCDC 拓扑在许多领域都有广泛应用，如：（1）电源管理：用于实现设备的电源供应和电压调节，保证设备稳定运行。
（2）通信设备：用于实现通信设备中各种电压级别的供电需求。
（3）计算机硬件：用于实现计算机内部各种电压级别的供电需求，如CPU、显卡等。
DCDC变换器原理
C-D C变换器原DC/DCConverterPrinciple池输出的是直流电，是不是可直接作为直流电源使用呢，对于对电压没有准确要求的微、小型用电设备是可以的，如计算器、玩具等。
太阳电池输出电压伏器件的连接方式与数量，并与负载大小与光照强度直接有关，不能直接作为正规电源使用。
通过DC-DC变换器可以把太阳电池输出的直流电转换成稳电压的直流电输出。
DC-DC变换器就是直流——直流变换器，是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，下面就其原理作简单介绍。
-DC变换基本原理换电路主要工作方式是脉宽调制(PWM)工作方式，基本原理是通过开关管把直流电斩成方波（脉冲波），通过调节方波的占空比（脉冲宽度与脉冲周期之比电压。
压斩波电路波电路简单，是使用广泛的直流变换电路。
图1左上部是一个斩波基本电路，Ud是输入的直流电压，V是开关管，UR是负载R上的电压，开关管V把d斩成方波输出到R上，图1右上部绿线为斩波后的输出波形，方波的周期为T，在V导通时输出电压等于Ud，导通时间为ton，在V关断时输出电压等关断时间为toff，占空比D=ton/T，方波电压的平均值与占空比成正比。
图1下部绿线为连续输出波形，其平均电压如红线所示。
改变脉冲宽度即可改变输，在时间t1前脉冲较宽、间隔窄，平均电压（UR1）较高；在时间t1后脉冲变窄，平均电压（UR2）降低。
固定方波周期T不变，改变占空比调节输出PWM)法，也称为定频调宽法。
由于输出电压比输入电压低，称之为降压斩波电路或Buck变换器。
图1?DC-DC变换基本原理冲不能算直流电源，实际使用要加上滤波电路，图2是加有LC滤波的电路，L是滤波电感、C2是滤波电容、D是续流二极管。
当V导通时，L与C2蓄能R输电；当V关断时，C2向负载R输电，L通过D向负载R输电。
输出方波选用的频率较高，一般是数千赫兹至几十千赫兹，故电感体积很小，输出波大。
图2?降压型DC-DC变换电路输出电压UR=DUd，D是占空比，值为0至1。