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软开关PWM双向DCDC变换器的研究

随着社会的不断发展和科技的不断进步，电动车的技术发展越来越

成熟，成为了人们出行的首选。而DCDC变换器作为电动车中必不可少

的一部分，其高效率、小体积等优点也备受人们的关注。本文将对软开

关PWM双向DCDC变换器的研究进行探讨。

1.背景

DCDC变换器是将一直流电压转换为另一直流电压的电子电路，它

具有节能、调节输出电压、提高系统效率等优点。而在电动车中，DCDC

变换器的作用是将高电压电池转换为低电压电池，为车辆的电子设备供

电。软开关方式是一种减小开关器件开关损耗的方法，可以提高DCDC

变换器的效率，同时减小磁性元件的体积。

2.原理

软开关PWM双向DCDC变换器是一种运用了软开关技术和PWM技

术进行双向能量传输的电路。软开关技术是指在开关管接通或者断开时，

通过改变开关管上下电压或者上下电流等多种方式来改变开关管的工作

方式，从而达到减少电流和电压的瞬间变化，减少开关损耗的效果。

PWM技术是一种通信技术，可以将连续时间的信号转换为一系列离散化

的信号，从而达到减少能量损耗的效果。

在该电路中，由于两端的电感耦合在一起，因此电路可以正向或者

反向传输能量。当输入电压选择正负时，电路中的开关管和二极管便会

相应开关，从而实现双向能量传输。而软开关技术和PWM技术的应用，

则让DCDC变换器在双向传输的过程中，能够更加高效地将输入电能转

化为输出电能，同时也有利于减小电路的体积。

3.设计

软开关PWM双向DCDC变换器的设计需要考虑多方面因素，如开关

管的选型、电感的匹配、PWM信号的频率和电压等等。在这里，本文将

重点介绍电感的匹配。

在实际应用中，电感是通用于DCDC变换器中的一种磁性元件。电

感可以将输入电流充电，从而达到存储能量的目的。而在双向DCDC变

换器中，两端的电感将会相互影响。因此电感的匹配也成为了设计中的

重要环节。在传输时，两端的电感将会相互变化，因此需要根据设计要

求，在不同的传输模式下对电感进行匹配。在正向转换时，电感需要被

充分充电，在传输过程中要尽量避免电流断流，减小开关损耗。而在反

向传输时，则需要考虑电感的漏感问题，增加脉冲宽度或者提高PWM信

号的频率，以达到减小漏感的效果。

4.实验结果

本文设计了一种软开关PWM双向DCDC变换器电路，通过仿真实验

进行了效果测试。实验结果表明，在输入电压为48V的情况下，输出电

压可以稳定地控制在10V左右，并且输出负载调节能力较强。同时，该

电路具有较高的效率和较小的体积，能够满足电动车等领域的实际应用。

5.结论

软开关PWM双向DCDC变换器是一种高效率，小体积的DCDC变

换器设计方案。本文通过介绍了其工作原理和设计环节，以及通过实验

结果证明了该电路的有效性。未来，该设计也可以被应用于其他领域的

能源转换和传输领域中。