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拓扑也被提出,不阻隔的双向直流变换器有Bi Buck/Boost、Bi Buck-Boost、Bi Cuk、 Bi Sepic-Zeta;阻隔式的双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等拓扑结构。不同的拓扑对应于不同的使用场合,各有其优缺点。推挽侧为电压型,输入接在直流高压母线上。此双向直流变换器拓扑适用在电压传输比较大、传输功率较高的场合。
本文剖析了推挽全桥双向直流变换器的作业原理,经过两种作业形式的剖析,理论上证明了此拓扑完成能量双向活动的可行性,并对推挽侧开关管上电压尖峰构成原因进行了剖析,提出了解决办法,在文章的最终给出了仿线为推挽全桥双向DC/DC变换器原理图。图2给出了该变换器的首要波形。变换器原副边的电气阻隔是经过变压器来完成的,原边为电流型推挽电路,副边为全桥电路,该变换器有两种作业形式:(1)升压形式:在这种作业形式下S1 、S2 作为开关管作业; S3,S4 ,S5 ,S6 作为同步整流管作业,整流方法为全桥整流,这种整流方法适用于输出电压比较高,输出电流比较小的场合。因为电感L 的存在 S1、S2 的占空比有必要大于0.5。(2)降压形式:在这种作业形式下 S3, S4, S5,S6 作为开关管作业,S1 、S2 作为同步整流管作业,整流方法为全波整流。剖析前,作出如下假定:
在升压作业形式下,原边输入为电流型推挽电路,副边输出为全桥整流电路。S1 ,S2 作为开关管作业,S3 , S4, S5,S6 作为同步整流管作业。电感电流作业于接连形式。
在降压作业形式下,输入为全桥电路,输出为全波整流电路。 S3, S4, S5,S6 作为开关管作业, S1, S2作为同步整流管作业。
推挽全桥双向直流变换器推挽侧的两个开关管在关断时有较大的电压尖峰。这是因为电感 和漏感的存在。因为两管的占空比大于0.5,所以存在一起的导通时刻,当最近一段时刻完毕关断其间一个开关管时,会引起很大的 ,构成较大的电压尖峰加在开关管上。而全桥侧由所以电压型且不存在短路问题,所以没有电压尖峰的问题。根据以上问题就需要选用适宜的缓冲电路来缓解电压尖峰问题。3.1 缓冲电路剖析与挑选
缓冲电路分为有损缓冲电路和无损缓冲电路两类,有损缓冲电路结构相对比较简单,便于规划参数,例如RCD缓冲电路;无损缓冲电路虽不会形成电路的丢失,但一般结构较为杂乱,参数规划不易,有时还会影响开关管的挑选,例如LCD缓冲电路。根据以上原因,决议选用LCD有损缓冲电路。
图3是选用了RCD缓冲电路的推挽全桥双向直流变换器。当开关管关断时,缓冲电路中的D敏捷导通给C充电,因为电容的特性,开关管DS间的电压缓慢上升。当开关管注册时,C上的能量再经过开关管和R消耗掉。C和R的参数规划十分重要,C选的过小会影响作用,过大会加大损耗,R的规划取决于C,要使C上的能量在开关管注册时悉数放掉。一般
图四是未加缓冲电路和加了RCD缓冲电路的推挽侧开关管 的DS间的仿真波形。由仿真波形可看出未加缓冲电路时电压尖峰巨细简直为电压渠道的四倍,加了缓冲电路后电压尖峰下降为渠道的两倍。缓冲作用是比较好的。
图5所示为开环升压形式试验波形,图6为开环降压形式试验波形,由图可以精确的看出加了RCD缓冲电路的推挽全桥双向DC/DC变换器推挽侧开关管在关断时有较大的电压尖峰,约为电流渠道的两倍与仿真成果共同,一起该电路很好的完成了电流的双向活动,与理论剖析共同。