双向DCDC变换器研究：软开关技术与效率优化

"这篇硕士学位论文主要探讨了双向全桥DC-DC变换器的研究，作者庄元明，由孙频东和居荣指导，属于电工理论与新技术专业。论文重点介绍了双向DC-DC变换器在直流不间断电源系统、航天电源系统、直流电机驱动系统以及混合能源电动汽车等领域的应用。文中提出了新型软开关双向DC-DC变换器的控制策略，并选择了全桥拓扑结构来实现更灵活的控制方式和更高的开关频率，从而减小变换器体积并提高效率。通过隔离变压器，可以在不增加额外器件的情况下实现电能的双向传递。论文通过实例详细阐述了变换器的工作原理，并进行了建模分析，提供了仿真和实验结果。关键词包括双向DC-DC变换、仿真和电路设计。" 双向全桥DC-DC变换器是一种能够双向调节能量传输的直流到直流变换器，其核心功能在于能够在电源系统中实现电力的正向和反向流动。这种变换器在多种应用场景中具有重要的作用，如在直流不间断电源系统中确保供电连续性，在航天电源系统中满足高可靠性的需求，在直流电机驱动系统中实现高效能转换，在混合能源电动汽车中协调不同能源间的能量转换。 论文中提到了软开关技术，这是现代电力电子技术中的一个重要概念，它通过控制开关元件的开通和关断时间，减少开关损耗，从而提高变换器的工作效率。全桥变换器因其四个开关管分为两个桥臂，提供了更多的控制可能性，使得软开关的实现更为容易，同时也能提升开关频率，进一步缩小变换器的物理尺寸。 论文还强调了隔离变压器在双向DC-DC变换器中的作用。隔离变压器不仅实现了电能的双向传递，还能提供电气隔离，增强系统的安全性。通过巧妙地设计变换器的拓扑结构和控制策略，可以避免增加额外的电路元件，简化系统设计，同时降低设备体积，提高整体效率。 在理论分析和实证研究方面，论文通过具体的双向DC-DC变换器实例详细解析了工作原理，并进行了数学建模。建模分析有助于理解变换器内部的工作机制，而仿真和实验结果则验证了理论分析的正确性和实际应用的可行性。 这篇论文深入探讨了双向全桥DC-DC变换器的设计、控制策略及其优化，为相关领域的研究和工程实践提供了有价值的参考。