基于微机控制的双向DC—DC变换器设计

蔺鹏

摘要：文章设计了一种微机控制的双向DC-DC变换器。它通过采集电池组充电或放电状态时的电流、电压信号送给AD转换器，微控制器利用PID算法实现对控制量的计算以PWM脉冲控制双向DC-DC变换器场效应管的导通时间，完成电池组恒流充电或恒压放电，实现能量双向流动。

关键词：双向DC-DC变换器；PID算法；PWM；恒流

中图分类号：TP302.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）13-0210-02

1概述

在一个电路系统中直流电源间需要双向能量流动情况都需要双向DC-DC变换器。它是指当双向DC-DC变换器的输入、输出电压极性不变，通过控制变换器使输入、输出电流方向发生改变，同时保证输入和输出端口的电流和电压能稳定、可控，保证能量双向流动。双向DC-DC变换器可以看做一个中间电路网络，不仅可以使功率从输入端流向输出端，也能使输出端流向输入端。因此直流电机驱动系统、不间断电源系统、航空航天电源、太阳能（风能）发电系统、能量储存系统、电动汽车动力系统等广泛应用。

本文设计一种DC-DC变换器，能够实现能量的双向流动，当电池充电时电流可调并可恒流控制，当电池处于放电状态时变换器输出恒压控制。

2系统结构

系统总体结构如图1所示，控制器通过控制DC-DC变换器电路开关实现直流电源对电池充电或反之控制DC-DC控制器实现电池放电。当处于充电状态时，ADC检测电池充电电流并反馈给控制器，然后控制器控制DC-DC变换器以设定值保持恒流方式充电。当电池放电时，ADC检测电池输出电压，控制器控制DC-DC变换电路保持恒压输出。……