雙向DCDC變換器電路設計

三峽大學電氣與新能源學院 盧 云

1.引言

非隔離型DCDC變換，主要包含升壓、降壓、升降壓變換器以及雙向DCDC變換器。為了完成比賽相應的指標，需要采集電路的

2.電路原理圖

圖1 主電路及驅動電路設計原理圖

圖2 仿真電路框圖

雙向DCDC變換器，主電路采用半橋結構，電路的輸出電壓極性與輸入電壓極性相同，電感的電流可正可負。電壓檢測采用電阻分壓電壓電流信號。電壓檢測通常采用的辦法有電壓霍爾檢測和電阻分壓檢測的辦法，電流檢測通常運用采樣電阻進行電流采樣。本文通過研究半橋型雙向DCDC變換器電路原理，給出參考設計電路，實踐表明能很好完成題目要求。的方法實現，電流檢測采用檢測電流取樣電阻上的電壓方法實現。

變換器主電路設計：

驅動電路由mosfet驅動芯片IR2110及輔助元件構成，如圖1所示，二極管D1、C5分別是自舉二極管和自舉電容，二極管選用1N5819，電容1uF。電流取樣電阻0.05Ω，采樣電阻兩端的電壓，經過兩級電壓放大送到AD采樣芯片ADS1115。輸入與輸出電壓的檢測均采用電阻分壓的方法。分壓電路的兩個電阻，其中一個分壓電阻使用電位器，能大大減少調試的時間。電感1mH，輸出電容40uF。輸入電壓32V～38V變化，輸出電壓18.6V。

3.仿真

仿真電路如圖2、圖3所示，仿真目的保證30Ω的負載RL上的電壓恒定30V。在仿真時間0.5s時，輸入電壓由32V突變為38V，通過PI控制，穩定RL上的電壓恒定30V。

圖3 仿真波形

仿真波形我們可以看出，在0.5s前，電池放電，電感電流為負值。0.5s后，電池充電，電感電流為正。負載上電壓恒定為30V左右。

4.總結

本文針對電子設計競賽中電源方向的DCDC變換器題目，設計了半橋型雙向DCDC變換器電路，最后用matlab軟件仿真，驗證了原理的正確可行性。

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