一种双向DC-DC变换器的设计与研究

双向DC/DC变换器（Bi-directional DC-DC Converter，BDC）是一种可在双象限运行的直流变换器，能够实现能量的双向传输。随着开关电源技术的不断发展，双向DC/DC变换器已经大量应用到电动汽车、太阳能电池阵、不间断电源和分布式电站等领域，其作为DC/DC变换器的一种新的形式，势必会在开关电源领域上占据越来越重要的地位。由于在需要使用双向DC/DC变换器的场合很大程度上减轻系统的体积重量及成本，所以具有重要研究价值。 本文首先阐述了双向DC/DC变换器应用背景，详细介绍了双向DC/DC变换器拓扑结构，并且选择非隔离型双向Buck-Boost变换器作为研究对象。文中详细分析了双向Buck-Boost变换器工作原理，根据系统设计要求，对主电路进行分析和设计相关参数。基于Buck小信号模型，对采用PI补偿器的双向Buck-Boost变换器控制系统进行设计，利用频域分析法对系统进行校正，并设计出控制参数。 最终，利用saber仿真软件搭建双向Buck-Boost变换器模型，设计出主电路和控制电路的系统原理图。通过仿真调试，得出实验结果，较好的验证了相关理论分析正确性和控制策略的可行性。