雙向半橋型的DC-DC變換器由于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，因此在工作的過程中可以輕松的進(jìn)行職能轉(zhuǎn)換，從根本上保障機(jī)體的高效運(yùn)轉(zhuǎn)并提升工作效率。本文將會(huì)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(jìn)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(shì)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(guān)sl以恒定的開關(guān)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(dǎo)通、關(guān)斷狀態(tài)

我們可以看到，在升壓模式下，當(dāng)開關(guān)S1處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)(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(chǎng)能的形式存儲(chǔ)在電感L中。二極管Dl截止，負(fù)載由輸出電容C2供電。當(dāng)Sl關(guān)斷時(shí)，電感電流iL通過二極管向輸出側(cè)流動(dòng)，電池組和電感L的儲(chǔ)能向負(fù)載和輸出電容c2轉(zhuǎn)移，從而給輸出電容C2充電。此時(shí)加在電感L上的電壓為Ui-Uo，因?yàn)閁i

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?cè)賮砜匆幌码p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(guān)S2以恒定的開關(guān)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(dǎo)通、關(guān)斷狀態(tài)

由上圖中我們可以看到，在降壓模式下，當(dāng)開關(guān)S2導(dǎo)通時(shí)(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?yàn)閁o>Ui，故電感電流iL線性增長，由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到的電能以磁場(chǎng)能的形式存儲(chǔ)在電感L中，并同時(shí)對(duì)電池組充電。當(dāng)S2關(guān)斷時(shí)，電感電流iL通過二極管D2續(xù)流，此時(shí)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(chǔ)能向電池組轉(zhuǎn)移。因此，通過調(diào)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(dòng)機(jī)的制動(dòng)深度。

總結(jié)

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(shè)計(jì)要求，進(jìn)行變換器的選型參考，從而更進(jìn)一步的提升工作效率、降低運(yùn)行成本。