双向DC/DC变换器系统：高效能与SOC监测

本文主要介绍了一款基于表面肌电信号数字传感器的毕业设计，该设计实现了双向DC/DC变换器，采用MSP430单片机进行控制，结合同步整流技术和PI控制，实现对电池的恒流、恒压充电与放电，并能实时监测和显示电池的荷电状态（SOC）。 设计的核心是双向DC/DC变换器，它利用Buck和Boost电路的对偶性，通过同步整流技术实现在充电和放电模式下的高效能量转换。在充电模式下，变换器能够提供良好的电流调整率和精确的电流控制，电流步进可调至10mA，效率高达94%。在放电模式下，电压调整率优良，效率达到97%。 控制部分采用了MSP430单片机，生成PWM信号并通过IR2110驱动MOSFET，实现闭环数字PI控制，确保了系统对电流和电压的精确控制。同时，设计集成了电流和电压检测模块，测量精度分别达到了1mA和一定比例的电压精度。 测试环境包括使用Tektronix TDS2012示波器、LINI-T UT805A和Honeytek DT9802万用表以及DF1731SC2A可调稳压电源。测试方案包括电流变化率和DC-DC变换器效率的测量，通过具体计算公式验证了设计的有效性。 在系统方案的论证与选择中，作者对比了三种不同的双向DC/DC变换器设计方案：双-单向DC/DC变换器、带隔离变压器的双向全桥DC/DC变换器以及以同步整流为核心的双向DC/DC变换器。最终选择了方案三，因为它具有更高的效率、更小的体积和更低的成本。 总结而言，这个毕业设计成功地构建了一个高效的双向DC/DC变换器系统，不仅能够实现电池的高效充放电，还能实时监测电池的SOC，对于储能系统和电动汽车电池管理等领域有着重要的应用价值。