一種新型的零電壓開關(guān)雙向DC-DC變換電源

圖9　升壓方式下UM1，UT2，iLk，U2的仿真波形

降壓方式

在降壓工作方式下，若取低壓側(cè)負(fù)載功率為200W，高壓側(cè)電壓U2為240V，占空比D=0.35，則輸出電壓波形U1，流經(jīng)電感Lk的電流波形iLk，變壓器兩側(cè)的電壓UT1，UT2分別如圖10所示。

圖10　降壓方式下U1，iT1，UT1，UT2，iLk的仿真波形

部分實驗波形

1)電流iLk波形。變流器的電路參數(shù)同仿真值，通過示波器觀察到的變壓器高壓側(cè)電流波形，即流經(jīng)電感Lk的電流波形如圖11所示。波形和仿真結(jié)果基本一致，見圖9、圖10中電流iLk波形。

2)零電壓開關(guān)波形。當(dāng)電能從高壓側(cè)向低壓側(cè)傳送時，開關(guān)器件M1門極控制電壓和漏、源極電壓波形如圖12所示，能實現(xiàn)開關(guān)器件的零電壓切換。

圖11　升壓方式下電流iLk的實驗波形

圖12　升壓方式下Uds，Ug的實驗波形

結(jié)束語

本文給出了一個零電壓開關(guān)的雙橋、雙向直流電壓變換電路，在不改變電路結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)能量的雙向流動。由于電路中，使用了新的開關(guān)控制策略，使該電路具有穩(wěn)定的輸出電壓。在不增加電路元件的條件下實現(xiàn)電路的零電壓開關(guān)，因此電源的電磁輻射較小。此外，電路還具有體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、電氣隔離等優(yōu)點。電源的輸出功率可達(dá)幾到十幾kW，除可以用于中、小型的電動車驅(qū)動外，還可作為中、小型變電站的不間斷電源及其它需要雙向直流電源供電的設(shè)備中。