隔离式双向全桥DC_DC变换器的功率控制特性比较与分析_武琳

双向全桥DC-DC变换器高效能控制研究与实现

双向全桥DC-DC变换器高效能控制研究与实现许正平;李俊【摘要】针对变换器传统单移相控制的不足之处,分析了双重移相控制下双向全桥DC-DC变换器的功率传输特性.在变压器匝比不为1的条件下,建立了双重移相控制下变换器的通用低频小信号模型.对比了单移相控制方式,仿真结果显示了双移相控制有较小的功率损耗.最后,搭建了实验样机,实验结果证实了该控制方式的高效性和可行性,拓宽了变换器变比的选择范围,具有一定工程应用价值.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)002【总页数】7页(P140-146)【关键词】移相控制;低频小信号模型;高效能;全桥DC-DC变换器;实验样机【作者】许正平;李俊【作者单位】南京工业大学电气工程与控制科学学院,江苏南京211816;南京工业大学电气工程与控制科学学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TM46双向全桥 DC-DC 变换器可以实现DC-DC变换器的二象限运行。

所以其在功能上相当于两个单向DC-DC变换器，因此能够减小系统的体积、质量和成本[1-5]。

目前，针对双向全桥DC-DC变换器，主要采用移相控制方式。

移相控制方式包括传统移相控制和双重移相控制等[6-8]。

双向全桥DC-DC变换器在传统移相控制方式下，所有功率开关管均具有软开关特性，然而，在传统移相控制方式下，变换器的功率环流及开关管电流应力较大，不利于变换器效率的提高[9-10]。

因此，文献[3]提出了双重移相控制方式，理论与实验均验证了该控制方式对减小变换器的环流功率及功率开关管的电流应力、提高变换器效率的有效性。

文献[5]建立了双重移相控制下变换器的小信号等效模型。

但是，该文小信号模型是在输出电压等于输入电压且变压器变比为1的前提下建立的。

所以，本文将在一般情况下对双重移相控制下的变换器进行动态建模，提高了变换器模型的通用性，适应了更多的应用场合具有一定工程应用价值。

双向全桥DC—DC变换器高效能控制研究与实现

双向全桥DC—DC变换器高效能控制研究与实现摘要：本文分析了双向全桥DC-DC变换器在双变换控制下的输电特性。

在变压器匝数比不为1的情况下，建立变流器的通用低频小信号模型。

仿真结果表明，双相控制具有较小的功率损耗。

最后建立了实验样机，实验结果证实了该控制方法的高效性和可行性，拓宽了变压比的选择范围，具有一定的工程应用价值。

关键词：全桥DC-DC变换器；高效能；控制研究；双向双向全桥DC-DC转换器可以实现DC-DC转换器的二象限运行。

因此，它在功能上等同于两个单向DC-DC转换器，因此可以降低系统的体积，质量和成本。

目前，双向全桥DC-DC变换器主要采用相移控制方式。

相移控制包括传统的相移控制和双相移控制。

采用传统移相控制方式的双全桥直流- 直流变换器，所有带软开关的功率开关管都具有这种特点，然而，在传统相移控制方式下，功率变换器的循环和开关管电流应力较大，不利于转换器效率。

因此，提出了一种双相移控制方法，理论和实验验证了该控制方法能够减小循环电力变压器的功率和开关管电流应力，提高了变换器效率。

建立转换器的小信号等效模型。

然而，小信号模型是在输出电压等于输入电压和变压比为1的前提下建立的。

因此，本文将在转换器控制下进行动态建模的一般情况下为双相移，以提高转换器模型的通用性，适应更多的应用具有一定的工程应用价值。

1双重移相控制工作原理图1是双向全桥DC-DC转换器的典型电路拓扑结构。

在图中：U1和U2是全桥转换器的两个直流侧电压；Ls与串联电感和变压器泄漏相结合。

变压器比率是n；S1?S4是H桥1的功率开关管和H桥的功率开关管2，C1和C2是输入和输出滤波电容。

H桥1和H桥2的工作频率与fs相同；逆变桥H1的输出Uh1和逆变器H2为Uh2；通过控制逆变器的输出电压Uh1和Uh2之间的相位角，可以控制电感Ls的电压，并且可以控制转换器功率的流向和大小。

下面的分析以U1到U2侧的功率为例，这是Uh1到Uh2的阶段。

《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文

《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和光伏发电技术的快速发展，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器已成为研究的热点。

推挽正激DC/DC变换器作为其中一种高效的转换方式，其在提高系统效率和保证能量传输的稳定性方面发挥着重要作用。

本文旨在研究隔离式光伏发电系统中使用的推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。

二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种双管正激电路，其工作原理主要基于推挽电路和正激电路的组合。

在正常工作时，两个开关管交替导通和关断，实现能量的传递和转换。

当其中一个开关管导通时，电流通过变压器和开关管传输到输出端，从而实现能量的传递。

在推挽正激电路中，通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的精确控制。

三、隔离式光伏发电系统中的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器起着重要的作用。

首先，它能够将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压。

其次，通过变压器的隔离作用，保证了系统安全可靠地运行。

此外，推挽正激电路的高效率、高功率密度和良好的可靠性使得其在光伏发电系统中得到广泛应用。

四、性能特点及优化策略推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：一是高效率，能够有效地将光伏电池板产生的电能转换为可用电能；二是高功率密度，能够在有限的体积内实现高功率的转换；三是良好的可靠性，能够保证系统长时间稳定运行。

为了进一步提高推挽正激DC/DC变换器的性能，可以采取以下优化策略：一是优化电路拓扑结构，降低电路损耗；二是采用高频开关技术，提高系统的动态响应速度；三是优化控制策略，实现系统的最大功率点跟踪；四是采用先进的散热技术，降低系统的温度，提高系统的可靠性。

五、实验与结果分析为了验证推挽正激DC/DC变换器的性能及优化策略的有效性，我们进行了实验研究。

隔离型双向升压全桥DC-DC变换器效率的提高

科学技术创新2020.27隔离型双向升压全桥DC-DC 变换器效率的提高孙飞刘通（黑龙江科技大学电气与控制工程学院，黑龙江哈尔滨150027）1概述自从Charles F.Kettering 发明了电池供电的电动起动电动机并启发了直流配电以来，电池和光伏电池已经成为实用和必不可少的能源，基于直流电的可再生能源管理系统也越来越受欢迎。

为了满足对更安全、更高效的可再生能源管理系统的最新要求，作者的兴趣集中在具有隔离功能的功率调节系统的底层技术上，这有助于提高系统的安全性和最小化系统的体积。

广泛的三相公用系统安装迫使能源供应商要求隔离功能，以呼吁他们的先进安全意识[1]。

为了从可再生能源中扩大输入电压范围，以前对电流型全桥DC-DC 变换器的研究已经提出了许多具有吸引力的候选电路。

然而，现有的候选电路并没有给出很好的解决方案，以满足最近的安全要求，因为他们没有提供足够的实际安全性，或他们没有很高的效率。

为了满足这一要求，本文开发了一种具有隔离功能的高频DC-DC 变换器，该变换器包括有源缓冲网络，以满足最近10千瓦光伏发电系统的需求。

为了进一步利用所提出的转换器，我们在双向延伸上研究更有效的可充电储能管理系统[2]。

本文提出了提高隔离式双向Boost 全桥DC-DC 变换器能量转换效率的思路，以实现储能器与直流母线之间的有效能量转换。

该方案除了简单的单双向功率级外，还具有优化的驱动频率、半理想的绕组比和较低的无源开关损耗等优点，提高了功率转换效率，有源缓冲电路损耗低，输出端同步整流。

提出了隔离型双向Boost 全桥DC-DC 变换器的进一步效率改进方案，优化了开关频率，改进了低损耗有源吸收网络。

2电路原理分析所提出的带低损耗有源缓冲网络的隔离双向Boost 全桥DC-DC 变换器的电路图如图1所示。

该变换器由基本Boost 全桥变换器组成，该变换器在隔离变压器TR 的两侧具有有源开关全桥半导体块Q1-Q4和Q5-Q8实现双向功率转换，附加的有源缓冲器组合块包括由Qr 和在优化驱动频率、重构隔离变压器TR 的绕组比到半理想值、降低缓冲网络中的无源开关损耗等方面，尝试了提高效率的方案。

《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文

《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和环保意识的提升，光伏发电技术得到了广泛的应用。

在光伏发电系统中，DC/DC变换器起着关键的作用，能够有效地转换和管理电能。

隔离式推挽正激DC/DC变换器，作为一种高效、可靠的电力电子设备，在光伏发电系统中得到了广泛的应用。

本文旨在研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的工作原理、性能分析及其在光伏发电系统中的应用。

二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种基于开关电源技术的电力电子设备，其工作原理是通过两个开关管交替工作，将直流电源的电能转换为高频交流电，再通过变压器进行电压变换和电气隔离。

在推挽正激的工作方式中，两个开关管在一定的频率下交替工作，使变压器初级侧的电流在每个周期内都保持连续，从而提高了效率。

三、隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的特点隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中，除了具备传统推挽正激变换器的优点外，还具有电气隔离的特点。

这能有效保障系统的安全性和稳定性。

此外，该变换器还具有高效率、高功率密度、低成本的优点，使其在光伏发电系统中得到了广泛的应用。

四、隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能分析在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能直接影响系统的整体性能。

通过对变换器的工作原理和结构进行分析，我们可以发现其具有较高的转换效率和较低的能耗。

此外，该变换器还具有良好的动态性能和稳定性，能有效地应对光伏发电系统中的各种变化和挑战。

五、隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中的应用在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器主要用于将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压和电流。

通过该变换器的工作，可以有效地提高系统的效率和稳定性，同时保障系统的安全运行。

此外，该变换器还可以与其他电力电子设备配合使用，如逆变器、储能系统等，共同构成一个完整的光伏发电系统。

双向DCDC变换器的分析研究

双向DCDC变换器的分析研究双向DC-DC转换器是一种电能转换装置，能够在两个不同的电压级别之间实现双向能量传输。

它广泛应用于电动车、储能系统和市电与太阳能等能源的集成系统中。

本文将对双向DC-DC转换器进行分析和研究。

首先，双向DC-DC转换器的基本结构包括两个整流器（或逆变器）和一个能量传输路径，其中一个整流器的输入与输出与直流电源连接，另一个整流器的输入与输出与负载连接。

整流器将输入电压转换为恒定的中间电压，然后通过能量传输路径传输到另一个整流器。

在能量传输路径中，通常使用电感和电容作为能量传输介质，同时也可以使用其他电路拓扑结构。

其次，双向DC-DC转换器的工作原理是通过控制整流器的开关状态来实现能量的双向传输。

当负载需要从直流电源吸收能量时，一个整流器被开启，另一个整流器被关闭，能量从直流电源转移到负载。

反之，当负载向外输出能量时，开启的整流器和关闭的整流器会交换角色，能量从负载返回到直流电源。

通过周期性地调整整流器的开关状态，可以实现电能的双向传输。

然后，双向DC-DC转换器的性能分析主要包括效率、响应速度和稳定性等方面。

效率是衡量转换器性能的重要指标，它是输出功率与输入功率之比。

在双向DC-DC转换器中，效率与多个因素相关，如开关损耗、导通损耗、电感和电容的损耗等。

为了提高效率，可以采取一些措施，如优化整流器的开关频率、降低开关损耗和提高电感和电容的效率等。

此外，双向DC-DC转换器的响应速度也是一个重要的性能指标。

响应速度指的是转换器从一个运行状态到另一个运行状态所需要的时间。

在双向DC-DC转换器中，响应速度受到开关状态的切换速度和能量传输路径中电感和电容的响应速度的影响。

为了提高响应速度，可以采取一些措施，如增加开关的驱动电流、减小电感和电容的大小等。

最后，双向DC-DC转换器的稳定性是指转换器在输入电压和负载变化时的输出电压的稳定性。

稳定性是衡量转换器性能的重要指标，对于双向DC-DC转换器来说尤为重要。

双向全桥DC-DC变换器的回流功率特性分析

文献［6-9］提出了一种双重移相（dual phase shifting，DPS）控制方式并对回流功率特性进行了分析，该方法通过同时调节两侧 H 桥的外移相
基金项目：国家高技术研究发展计划项目（863 计划）（2015AA050104）作者简介：张国荣（1963-），男，博士，教授，Email：zhanggrcao@
（School of Electrical Engineering and Automation，Hefei University of Technology，Hefei 230009，Anhui，China）
Abstract: An phase-shifting control method with asymmetric duty ratio was proposed. The proposed control method could extend the transmission power adjustment range and reduce the reflow power of bidirectional full-bridge DC-DC converter. The working principle of the traditional single phase shift control and the proposed control method was analyzed，and the modal analysis of the proposed control method was carried out and the steady state mathematical model was established. The reflow power under both the traditional single phase-shifting control mode and the proposed control mode were compared and analyzed. The reflow power and current stress under the proposed control mode were relatively smaller and the transmission power adjustment range was expanded. Finally，the simulation results show that the asymmetric duty ratio phase shift control method can reduce the return power of bidirectional full-bridge DC-DC converter.

一种高效隔离的双向DC／DC变换器

振侧开关管零电压开关（ｚｖｓ）和整流侧整流二极管零电流开关（ＺＣＳ），减小了损耗，提高了效率，降低了
电磁干扰（ＥＭＩ），验证了双向ＤＣ／ＤＣ变换器对称拓扑结构及其谐振电路参数计算方法的正确性。
ＹＡＮＸｉａｎｇ－ＷＵ，ＹＡＮＧＬｉ — ｍｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＸｉａｏ，ＺＨＡＯＨｕｉ－ｃｈａｏ，ＺＨＡＮＧＢｏ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｌｔｅｒｎａｔｅＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＮｏｔｒｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｉｒｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）
ｔｉｏｎａｌＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｃｏｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｆｕｔｈｒｅｒｍｏｒｅ，ａｎｉｓｏｌａｔｅｄ，ｈｉｇｈｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙＬＬＣｒｅｓｏｎａｎｔ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｔｅｒｒｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｈｉｇｈｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｓｍａｌｌｓｉｚｅ，ｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅａｎｄｌｏｗｃｏｓｔａｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｓｏｌａｔｅｄｂｉ・ｄｉｒｅｃ —

隔离型双向全桥DCDC变换器研究

隔离型双向全桥DCDC变换器研究一、概述随着现代电力电子技术的飞速发展，双向全桥DCDC变换器在可再生能源系统、电动汽车、储能系统等领域得到了广泛的应用。

隔离型双向全桥DCDC变换器作为一种高效率、高功率密度的电力电子设备，具有结构简单、控制灵活、能量可双向流动等优点，成为了电力电子领域的研究热点。

本文旨在对隔离型双向全桥DCDC变换器进行深入研究，首先介绍了隔离型双向全桥DCDC变换器的工作原理和基本结构，然后分析了其控制策略和调制方法，接着讨论了变换器的效率优化和热管理问题，最后通过仿真和实验验证了所提出方法的有效性和可行性。

通过对隔离型双向全桥DCDC变换器的深入研究，本文旨在为其在实际应用中的设计和优化提供理论指导和参考，进一步推动隔离型双向全桥DCDC变换器在电力电子领域的发展。

1. 研究背景及意义随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源和电动汽车等领域对高效、高功率密度和高可靠性的电源变换器需求日益增长。

隔离型双向全桥DCDC变换器作为一种重要的电力电子设备，具有结构简单、效率高、功率密度大、控制灵活等优点，被广泛应用于可再生能源发电系统、电动汽车、航空航天、数据中心等领域。

隔离型双向全桥DCDC变换器在实际应用中面临着一些挑战，如开关器件的损耗、电磁干扰、电压和电流的应力、热管理等问题。

研究隔离型双向全桥DCDC变换器的工作原理、设计方法、控制策略和性能优化等方面具有重要的理论和实际意义。

本文旨在对隔离型双向全桥DCDC变换器进行深入研究，分析其工作原理和特性，探讨其设计方法和控制策略，并通过仿真和实验验证所提出的方法和策略的有效性和可行性。

研究成果将为隔离型双向全桥DCDC变换器的优化设计和应用提供理论依据和技术支持，促进可再生能源和电动汽车等领域的发展。

2. 国内外研究现状隔离型双向全桥DCDC变换器作为一种高效、可靠的电力电子变换装置，在新能源发电、电动汽车、数据中心等领域具有广泛的应用前景。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。