双向DCDC变换器A题报告.pdfVIP

2015年全国大学生电子设计竞赛

双向变换器〔题〕

DC-DCA

年月日

2015816摘要:本系统以同步整流电路为核心构成双向DC-DC电

路，用两块LT8705构建双向DC—DC,当系统选择了充电模式，则关断放电的

LT8705模块，当放电的时候则关断充电LT8705模块。自动模式的时候通过系

统自动调整输入输出模式，使得系统到达稳定。系统充电电流I’在广2A范围

内步进可调；设定后，在、范围内变化时，充电电流的变化率小

IF2A2436VR

于1%；设定I1=2A,在U2二30V条件下，变换器的效率到达95%；12864实时显

示充电电流的数值，精度误差小于2恥具有过充保护功能；放电模式时，保持

二土，变换器效率到达满足题要求。

U23097%，H

关键词：双向DC-DC电路；LT8705；关断保护

一、系统方案

双向DC-DC电路方案论证与选择

方案1承受双向Buck-BoostDC-DC变换电路。工作原理：当Q保持关断,

Q釆用PWM工作方式工作时，变换器实际是一个Buck电路，能量从孔传到也。

当Q保持关断，Q；承受PWM工作方式工作时，交换器相当于一个Boost电路，

能量从V传到如图1所示。其可以实现降压充电乂可实现升压输出，有较好的

敏捷

图1双向Buck-BoostDC-DC变换电路

方案2釆用LT8705降压-升压型DC-DC掌握器，该器件可以在输入电压高

于、低于或等于输出电压的状况下运作。输入电压范圉：至80V；输出电压至80Vo

同步整流：效率高达98%,可同步的固定频率：lOOKHz至400KHz。该方案的优

点，效率极高，可以很好的满足题的效率要求。电路原理图见附图。

tl1

方案3承受双向半桥DC-DC变换电路。如图2,电路由两个半桥组成，高圧

侧为电压型半桥，低压侧为电流型半桥Lr为变压器漏感与外加电感之和。山于

变压器的激磁电感Lm远远大于漏感，因此可以将其无视。该方案电路相对复杂，且

有变压器整个系统质量偏重，效率较低，不符合题目要求。

图2双向半桥DC-DC变换电路

分析：方案二效率更高，且电路简洁易实现，应选用LT8705为双向DC-DC

电路的主要芯片。

电流监测反响模块的选择

方案1：釆用INA196电流采样芯片，IM194是16位电流检测器。共模电压范

ffl-16到+36v,工作温度范围-45°C到+125°C,在整个工作温度范围内，误差

小于3%；带宽可达500kHz；静态电流最大值9OOuA：输出电压正比于检测电流，

检测电流范围大；内部运放输出接近电源电压：与V+差，与GND差3mV,工作温度

范围。到该方案的优点是：精度高，功耗低，电路简洁易实现。

-45C+125°C,

方案2：承受MAX171周密电流传感放大器MAX471。MAX471内置35mQ周密传

感电阻，可测量电流的上下限为±3A。所需的供电电