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双向直流电源总体设计
来源: | 作者:pro1dca93 | 发布时间: 2018-07-17 | 404 次浏览 | 分享到:

推挽全桥双向直流电源总体设计

一、双向直流电源设计背景摘要

针对高电压比的中大功率场合,研究设计了一种推挽全桥双向DC/DC变换器。研究了变换器的两种工作模式,升压侧选择Boost变换级联推挽的方式,采用变压器替代推挽侧电感改善了变换器升压启动的问题,降压侧结合移相全桥控制技术实现软开关。对主电路及控制驱动电路进行了详细设计并给出了电路主要参数。最后以C2000系列微处理器TMS320F28035为主控制器,设计制作了一台2KW的实验样机,给出了相应的测试结果验证了可行性。

随着社会对能源利用的形式和效率要求不断提高,尤其是新能源技术得到越来越多的关注,双向直流变换器在太阳能发电系统、航空航天电源系统、不间断电源、燃料电池、电动汽车等应用场合得到了越来越广泛的应用。由于功能上相当于两个单向直流变换器,双向直流电源可以明显减小系统的体积和重量,并且不断朝着小型化、高性能化等方向发展,具有重要的研究价值。本文研究的推挽全桥双向直流变换器主要用于实现高压小电流和低压大电流之间的功率变换。根据理论部分研究对主电路各参数进行了详细计算处理及拓扑器件选型,基于DPS进行控制策略实现。

二、双向直流电源系统总体设计

双向直流电源能够根据不同需求分别工作于升压和降压模式下以实现能量的双向流动,本文以推挽全桥作为系统主电路拓扑图,系统的高压侧电压V1360V,低压侧电压V224V,最大功率为2KW,总体结构图如图1所示。其中信号采样模块要将该推挽变换器高低压侧的电压电流信号进行采样整理,经由控制器的ADC模块生成数字信号,经过一定的运算处理,首先进行变换器升压工作或是降压工作的判断,再给出对应的驱动PWM信号,经由下级隔离驱动电路驱动对应的开关管。


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