有源滤波装置的双向DC／DC变换器研制

3 双向DC／DC变换器主电路工作过程
3．1变换器反向工作过程分析
当检测到纹波电流处于正半周期时，V2开通，V1关断，双向DC／DC变换器电流从右向左流动。电路控制方式为：TX1右边由开关管V5’ V6’，V7’，V8’构成逆变电路，左边由二极管VD1，VD2，VD3，VD4构成单相整流电路。电路工作时，C3上电压比C2上电压低，差值为V2的管压降，TX1此时起到升压作用，保证能量可顺利地从变换器右边传输到左边。
3．2 变换器正向工作过程分析
当检测到纹波电流处在负半周期时，V1开通，V2关断，双向DC／DC变换器从左向右流过纹波电流。电路在工作时，C2上电压虽比C3上电压略高一点，但经TX1降压后，其输出电压远小于C3上电压，按照通常的逆变整流方式，电流已无法自左向右流动了。此时为保证能量可以顺利从左向右流动，必须采用一种新的控制方式，具体为：TX1左边由V1’，V2’，V3’，V4’构成逆变电路，右边由L3，VD5，V6’，C3，VD8和L3，V8’，VD7，VD6，C3构成上下对称的Boost电路，V6’与V8’在工作时，上下轮流导通。图3为具体工作波形。工作过程如下：①0～t1时段，设C3初始电压uC3=UC，V6’导通，TX1输出正向电压，给L3充电。TX1，L3，VD5，V6’构成回路。L3电压uL3=U，电流iL3增加，uC3保持不变，iC3=0；②t1～t2时段，V6’关断，TX1输出正向电压，uTX1与uL3同时给C3充电，TX1，L3，VD5，C3，VD8构成回路，uL3=-(UC-U)，iL3下降，uC3上升，iC3下降；③t2～T／2时段，V1’，V3’脉冲关断，由于电感电流不能突变，iL3继续给C3充电，TX1，L3，VD5，C3，VD8构成回路，uL3=-(UC+U)，iL3继续下降，下降速率增大，uC3继续上升，iC3继续下降；④T／2～t3时段，iL3下降至零，TX1输出负向电压，此时V8’导通。uTX1通过V8’给L3反向充电，TX1，V8’，VD7，L3构成回路，uL3=-U，iL3反向增加，uC3保持不变，iC3=0；⑤t3～t4时段，V8’关断，TX1输出反向电压，uTX1与uL3同时给C3充电，TX1，VD6，C3，VD7，L3构成回路，uL3=UC-U，iL3反向下降，uC3上升，iC3下降；⑥t4～T时段，V2’，V4’脉冲关断，同理由于电感电流不能突变，iL3继续给C3充电。TX1，VD6，C3，VD7，L3构成回路，uL3=UC+U，iL3继续反向下降，下降速率变大，uC3继续上升，iC3继续下降。之后工作过程与上述过程类似，不再赘述。

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