如何設計雙向 DC-DC 變換器？

01-14

題目是2015 年全國大學生電子設計競賽試題A題

我們的方案是buck-boost電路雙向DCDC變換器，如下圖：
但是buck和boost兩種模式對電感的計算結果不一樣的，而這個電路共用一個電感，請問這個方案可行性怎樣？如果可行，請問電感怎麼算？

謝邀。沒有原理性問題，可以實現。從電路來看應該有V1&>V2，如果工作在臨界連續模式(critical conduction mode)的話，不論是工作在Buck還是Boost模式，先不考慮損耗，流經電感的最大電流都是Ipk = 2 P / V2。電感工作的最大磁通匝鏈數(magnetic flux linkage)為Psi = L Ipk。相應的匝數和磁心有效截面積的乘積n Ac應設計在磁性材料容許的最大磁通密度(magnetic flux density) Bmax，並考慮降額，設降額係數為eta，有n Ac &> Psi / (Bmax * eta)。若考慮同步工作(synchronized Buck/Boost)，此關係不變。若設計在連續電流模式(continuous conduction mode)，峰值電流會小一些，但power semiconductor devices上的損耗會變大，而且較難控制。

今年正好做了雙向的dcdc，如果是需要隔離，可以用全橋，副邊的二極體換成IGBT。如果非隔離，用buck電路就可以。。。把二極體換成IGBT。。。當然，也還有其他很多種做法，看具體的要求了

首先，正向Buck和反向Boost不一定要工作在相同的頻率。調整開關頻率可以讓電感滿足要求

其次，如果同步整流，兩種變換器都應該工作在CCM模式，我們當時取工作頻率100K,電感電流紋波率為0.4設計出電感值為180uH,可以確保兩種變換器都CCM,具體計算過程忘記了。

好巧，我們當時也選了這道題目，還是陝西賽區第一名呢。BUCK-BOOST由於壓差太大，想拿國一不建議採用。用半橋拓撲效率可以輕鬆做到百分之九十八點多，要是用同步整流的話，可以做到百分之九十九。BUCK-BOOST的話百分之九十七已經很難再做高了，而且是用同步整流的情況下。這道題目很容易實現，最後拼的是效率，我們學校這道題目四個隊都做到了滿分，最後區分國一國二就是看效率。

該方案可用，我們已經實現了，電感值BOOST和BUCK分別算完後在，折中考慮，一般讓感值大一點，不要讓電感飽和短路！

各位大佬，問個問題，知道題目後怎麼計算元器件參數來選擇元器件？

mark

在某些參數下，做雙向的boost極其痛苦。

同步整流，Buck反過來就是boost