雙向半橋電路分析及仿真ppt課件

1、一 雙向半橋電路拓?fù)錁?gòu)造的分析 雙向半橋電路的拓?fù)淙鐖D1所示： 圖1 當(dāng)電池組向電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，雙向DC/DC變換器成為Boost變換器，將電池組的電壓升高以提供應(yīng)逆變器一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，并且降低了電動(dòng)機(jī)的電流紋波;當(dāng)電動(dòng)機(jī)處在再生制動(dòng)形狀時(shí)，雙向DC/DC變換器成為Buck變換器，將逆變器側(cè)的直流電壓降壓以對(duì)電池組平安充電。 以下為兩種任務(wù)方式： 一：升壓任務(wù)方式 在這種方式下，功率開(kāi)關(guān)M1以恒定的開(kāi)關(guān)頻率，采用PWM的方式任務(wù)。M2截至。這種方式下的任務(wù)電路如圖2所示： 圖2a 圖2b 當(dāng)M1導(dǎo)通時(shí)，如圖2a所示，電池組電壓Ui全部加到電感L上，電感電流iL線性增長(zhǎng)，電能以磁場(chǎng)能的方式存儲(chǔ)

2、在電感L中，二極管D1截止。當(dāng)M1關(guān)斷時(shí)，如圖2b所示，電感電流經(jīng)過(guò)二極管D1向輸出側(cè)流動(dòng)。電池組和電感L的儲(chǔ)能向負(fù)載和輸出電容轉(zhuǎn)移，從而給輸出電容C2充電。 二 降壓任務(wù)方式 在這種方式 下，功率開(kāi)關(guān)M2以恒定的開(kāi)關(guān)頻率，采用PWM的方式任務(wù)，M1截止。這種方式下的任務(wù)電路如圖3所示： 圖3a 圖3b 當(dāng)M2導(dǎo)通時(shí)，如圖3a所示，輸出電壓U0加到二極管D2和電感L、輸入電容C1上，故二極管D2截止。當(dāng)M2關(guān)斷時(shí)，如圖3b所示，電感電流iL經(jīng)過(guò)二極管D2續(xù)流，電感L的儲(chǔ)能向電池組轉(zhuǎn)移。二 雙向半橋電路的仿真 正向任務(wù)時(shí)，閉環(huán)仿真圖形如圖4所示： 圖4 仿真波形如下所示： (1)得到的MOS管驅(qū)

3、動(dòng)信號(hào)波形: 2輸出電流和電壓波形： ：3電感電流和電壓波形：從上圖中可以看出當(dāng)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，電感接受150V的正向輸入電源電壓，電感電流以恒定的斜率上升;當(dāng)開(kāi)關(guān)元件關(guān)斷時(shí)，電感接受輸出電壓與輸入電壓的差為150V的反向電壓，電感電流以恒定的斜率下降。4MOS管的電流和電壓波形：從上圖可以看出當(dāng)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，MOS管兩端的電壓降約為零，電感電流流過(guò)MOS管，因此，流過(guò)MOS管的電流也以恒定的斜率上升;當(dāng)開(kāi)關(guān)元件關(guān)斷時(shí)，MOS管兩端接受的電壓為輸出電壓，電感電流流過(guò)續(xù)流二極管，因此，流過(guò)MOS管的電流為零。 反向任務(wù)時(shí)的閉環(huán)仿真圖如圖5所示： 圖5 1得到的MOS管驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形： 2輸出電壓波形： 3電感電流和電壓波形： 從上圖可以看出當(dāng)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，電感接受輸入電壓與輸出電壓的差為150V的反向電壓，電感電流以恒定的斜率下降；當(dāng)開(kāi)關(guān)元件關(guān)斷時(shí)，電感接受輸出電壓為150V的正向電壓，電感電流以恒定的斜率上升。由于電感電流的變化率與電感兩端所接受的電壓成正比，因此，仿真實(shí)驗(yàn)中電感電流的上升率與下降率一樣.4MOS管的電流和電壓波形從上圖可以看出當(dāng)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，MOS管兩端的電壓降約為零，二極管反向偏置而關(guān)斷，流過(guò)MOS管的電流就是流過(guò)電感的電流。因此，流過(guò)MOS管的電流