華意電力是一家專業研發生產串聯諧振的廠家，本公司生產的串聯諧振設備在行業內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。

  雙向DC/DC變換器是伴隨著應用而出現的電能變換技術，隨著社會生活和工業生產對于環境保護、節約能源等的需求越來越多，雙向DC/DC變換器得到了迅速的發展。由于軟開關技術可以提高變換器的工作頻率和工作性能，減小變換器的體積和重量，因此近年來人們對雙向DC/DC變換器的研究便集中于使用軟開關技術來實現變換器的高頻化。本文以串聯諧振變換器的軟開關技術為基礎，提出了一種雙向DC/DC變換器，通過控制方法的改進實現了能量的雙向傳遞和開關管的軟開關。

  直流變換器是開關電源中的一個重要組成部分，被廣泛的應用于軍事科研、航天衛星、工業生產、家用電器等領域中。隨著工業生產和科學技術的發展，在直流不停電電源系統、太陽能光伏獨立發電系統、電動汽車電源、航空能源等領域中，對DC/DC變換器的性能要求不斷增加，為了減輕系統的體積和重量，節省成本，提高變換器的工作效率，雙向DC/DC變換器在這些領域中獲得了越來越廣泛的應用，引起了國內外專家的廣泛關注。由于環境保護和節約能源的要求，人們對雙向DC/DC變換器的需求也不斷增多，于是不斷提出了新的拓撲結構和新的控制方法，雙向DC/DC變換器作為電力電子技術中電能變換的一個新分支得到了迅速的發展。

  雙向 DC/DC 變換器的原理和應用

  雙向 DC/DC 變換器的原理

  我們所熟悉的DC/DC變換器多數是單向工作的，如圖1-1所示，這是由于在通常的單向DC/DC變換器(Unidirectional DC/DC Converter，UDC)中，主功率傳輸通路上一般都有二極管這個環節，故能量經變換器流動的方向只能是單方向的，即在圖中能量只能從V1流動到V2，而不能反向流動。然而對于有些需要能量雙向流動的場合(V1和V2可以是直流有源負載或直流電壓源，它們的電壓極性保持不變，能量在不同時刻可以從V1傳輸到V2，也可以從V2傳輸到V1)，如果仍使用單向DC/DC變換器，則需要將兩個單向DC/ DC變換器反向并聯，一臺單向DC/DC變換器被用來控制能量從V1到V2的流動，另一臺反并聯的單向DC/DC變換器被用來控制能量從V2到V1的反向流動。這樣一來，由于使用了兩臺DC/DC變換器，總體電路變得復雜化，變換裝置的體積較大，利用率和性價比較低，而且由正向工作到反向工作的切換時間比較長。通過研究分析，可以通過合理的拓撲結構和控制方法使用一 2 個變換器來完成這兩個獨立的單向變換器的功能，即采用雙向DC/DC變換器。

  雙向DC/DC變換器是指在保持變換器兩端的直流電壓極性不變的情況下，根據需要通過控制電路調節能量傳輸的大小和方向的DC/DC變換器。如圖1-2所示，雙向DC/DC變換器置于直流電源V1和V2之間，控制兩者之間的能量傳輸，其對應的平均輸入電流分別為I1和I2。根據實際應用的需要，可以通過雙向DC/DC變換器的的控制器控制功率流向：使能量從V1傳輸到V2，稱為正向工作模式(Forward-mode)，使能量從V2傳輸到V1，稱為反向工作模式(Backward-mode)。

  從電路拓撲上講，單向DC/DC變換器可簡化為含有單向DC/DC基本變換單元的基本原理結構，該基本變換單元由一個有源開關器件和一個二極管構成，如圖1-3(a)所示的。而常規的雙向DC/DC變換器，可簡化為含有雙向DC/DC基本變換單元的基本原理結構，該基本變換單元由兩個各自并有反并聯二極管的有源開關器件構成，如圖1-3(b)所示，這些反并二極管也可以是有源開關器件內的寄生二極管。圖1-4為基本的Boost/Buck雙向DC/DC變換器，該變換器有兩種基本的工作方式：S1采用PWM工作方式，S2采用與S1互補的方式工作，變換器實際上為一個Boost變換器，能量從V1傳輸到V2；S2采用PWM工作方式，S1采用與S2互補的方式工作，此時變換器實際上為一個Buck變換器，能量從V2傳輸到V1。

與傳統的采用兩套單向DC/DC變換器反向并聯來達到能量的雙向傳輸的方案相比，雙向DC/DC變換器應用同一個變換器來實現能量的雙向流動，使用的總體開關器件數目少，而且可以大大地減小裝置體積，節約成本，提高裝置的利用率和系統的動態響應速度。而且，在低壓大電流場合，一般雙向DC/DC變換器更有可能在主電路結構不變的情況下使用同步整流器工作方式，有利于降低開關管的通態損耗(Conduction loss)。