如何使用雙向DCDC變換器構(gòu)建試驗平臺并進行分析

　　雙向 DC-DC 變換器在不同的功率流向時，存在不同的控制模型。有學(xué)者認為，對于能量雙向流動的閉環(huán)系統(tǒng)，單電壓環(huán)補償不能實現(xiàn)閉環(huán)穩(wěn)定工作，而狀態(tài)反饋可以實現(xiàn)閉環(huán)穩(wěn)定。該文以 Buck/Boost 雙向 DC-DC 變換器為例構(gòu)建試驗平臺，通過雙向控制模型的分析，采用 PID 補償環(huán)節(jié)的單電壓閉環(huán)實現(xiàn)了 BDC 系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定，并進行了試驗驗證，試驗系統(tǒng)的穩(wěn)定和良好動態(tài)性能說明該文分析正確。

　　雙向 DC-DC 變換器（Bi-directional DC-DC Converter，BDC）是 DC-DC 變換器的雙象限運行，它的輸入、輸出電壓極性不變，輸入、輸出電流的方向可以改變。BDC 實現(xiàn)了能量的雙向傳輸，在功能上相當于兩個單向 DC-DC 變換器，是典型的“一機兩用”設(shè)備。在需要雙向能量流動的應(yīng)用場合可以大幅度減輕系統(tǒng)的體積重量及成本，有重要研究價值。研究熱點集中在 BDC 的電路拓撲方面，研究了幾種 BDC 適用拓撲。電力電子變換器控制模型的深入研究，有助于變換器的優(yōu)化設(shè)計，改善變換器性能。文獻［5-7］對變換器的控制模型進行了研究，取得了好的效果。 DC-DC 變換器為實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出、優(yōu)良的動態(tài)性能等，需構(gòu)成閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。狀態(tài)空間平均法是分析開關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的常用方法［8］。單向 DC-DC 變換器有成熟的控制技術(shù)，但在 BDC 中不同功率流向控制模型不同，因此研究 BDC 的控制模型，提出有效的控制方案是研究 BDC 的重要方面。本文以 Buck/Boost 雙端分時穩(wěn)壓 BDC 為例，分析 BDC 的控制模型問題。