雙向半橋型的DC-DC變換器由于其拓撲結構的優(yōu)勢,因此在工作的過程中可以輕松的進行職能轉換,從根本上保障機體的高效運轉并提升工作效率。本文將會就雙向半橋變換器在升壓、降壓兩種工作模式下的狀態(tài)進行簡要分析,幫助工程師更全面的了解這種類型變換器的優(yōu)勢所在。
雙向半橋DC-DC變換器升壓工作模式
首先我們來看一下雙向半橋變換器在升壓模式下的工作狀態(tài)。在這種模式下,功率開關sl以恒定的開關頻率,采用PwM的方式工作。這種模式下的工作電路如圖1所示:

圖1 升壓變換器模式下的導通、關斷狀態(tài)
我們可以看到,在升壓模式下,當開關S1處于導通狀態(tài)時(如圖1所示),電池組電壓Ui全部加到電感L上,電感電流il線性增長,電能以磁場能的形式存儲在電感L中。二極管Dl截止,負載由輸出電容C2供電。當Sl關斷時,電感電流iL通過二極管向輸出側流動,電池組和電感L的儲能向負載和輸出電容c2轉移,從而給輸出電容C2充電。此時加在電感L上的電壓為Ui-Uo,因為Ui
雙向半橋DC-DC變換器降壓工作模式
在了解了升壓工作模式的具體情況后,我們再來看一下雙向半橋變換器在降壓模式下的工作情況。在這種模式下,功率開關S2以恒定的開關頻率,采用PWM的方式工作。這種模式下的工作電路如圖2所示:

圖2 降壓變換器模式下的導通、關斷狀態(tài)
由上圖中我們可以看到,在降壓模式下,當開關S2導通時(如2所示),輸出電壓U0加到二極管D2和電感L、輸入電容Cl上,故二極管D2截止。由于輸入電容電壓保持不變,因此加在電感I上的電壓為u0-ui。因為Uo>Ui,故電感電流iL線性增長,由電動機的機械能轉換得到的電能以磁場能的形式存儲在電感L中,并同時對電池組充電。當S2關斷時,電感電流iL通過二極管D2續(xù)流,此時加在電感L上的電壓為-Ui,電感電流iL線性減小,電感L的儲能向電池組轉移。因此,通過調整S2的占空比,可以改變電壓ui和電感電流iL的大小。這樣的控制方法一方面可以很好地控制電池組的充電電流,另一方面可以很好地控制電動機的制動深度。
總結
工程師在全面了解了雙向半橋型的DC-DC變換器工作狀態(tài)后,可以依據(jù)不同的設計要求,進行變換器的選型參考,從而更進一步的提升工作效率、降低運行成本。





