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* 双向DC-DC变换器 答辩人：王建云 指导老师：付喜锦 The bidirectional DC-DC converter 电气工程学院12级物理学（2）班 目录 CONTENTS 研究背景 Research Background 01 设计思路 02 安装调试 Installation And Commissioning 05 数据测试 Data Test 06 系统框图 System Chart 03 电路设计 Circuit Design 04 Design Ideas 研究 背景 研究背景 * 然而随着科技和社会的发展，双向直流不间断电源系统、航空电源系统等场合对DC-DC变换器的需求逐渐增加。 随着太阳能、风能、燃料电池等一些无污染发电技术的发展和电动汽车技术的发展，双向DC-DC电源技术的发展将是 趋势。 PART ONE PART TWO PART THREE 本设计体积小、重量轻，成本低，输出电流大，效率高。 研究背景 * 然而随着科技和社会的发展，双向直流不间断电源系统、航空电源系统等场合对DC-DC变换器的需求逐渐增加。它在电力系统、家用电器、航天航空、国防军工、工业控制等领域得到广泛的应用。 应用领域 市场分析 市场现存DC-DC变换器只能单向流动，输出电流低，输出电压不可调。随着太阳能、风能、燃料电池等一些无污染发电技术的发展和电动汽车技术的发展，双向DC-DC变换器的应用将大幅增加。 未来展望 双向DC-DC电源将面向大电流，输出电压可调，精度高，体积小，重量轻等方向发展。 系统框图 系统框图 * 本系统由辅助电源、升压电路、降压电路、输出电压切换电路、电池及其充电控制电路和输出电压显示电路组成。 显示模块 升压模块 降压模块 显示模块 储能模块 辅助电源模块 图2-1系统框图 系统框图 * 辅助电源 辅助电源就是点的电源输入部分那直流电源代替 升压、降压 电路设计 分别采用XL6009和LM2596-ADJ作为核心器件 电池及其充电控制电路和输出电压显示电路 采用运算放大器和可控硅来控制充电电压 电路设计 电路设计 * 设计思路： 使用LM2596 开关电压调节器芯片设计降压电路部分模块，输入30V直流电通过调节电位器输出固定值并作为反馈影响LM2596的输出电压，使输出电压0V 能够稳定为28V 作为恒压源满足要求给电池组进行充电。 降压设计 芯片优点： 输出电流可达3A，输出线性良好，具有负载可调，系统转换效率高。 电路设计 * 设计思路： 使用XL6009开关电压调节器芯片设计升压电路部分模块，XL6009是一款4A开关电流的高性能升压模块，输入电压3V-32V，使输出电压0V 能够稳定为35V 作为恒流源满足要求给负载进行供电。 升压设计 芯片优点： 输出电流可达4A，输出线性良好，具有输出电流稳定，功率大。 安装调试 安装调试 * 01 02 03 系统工作原理图 元器件参数 安装调试 所用元器件都是常见元器件，价格低廉，方便购买，可批量生产。 设计成品、电流表、电压表、直流稳压电源 接入30V直流电，通电后电路检测电池电量。当电量充足时，继电器不吸合，电池组处于放电状态；当电量不足时，继电器吸合，电池组处于充电状态。 安装调试 * 该电路采用降压模块为电池组充电，升压模块为负载供电。接入30V直流电，通电后电路检测电池电量是否充足。当电量充足时，继电器不吸合，电池组处于放电状态；如果通电后检测到电池组电量不足，继电器吸合，电池组处于充电状态。可实现充放电自动切换。 原理图 安装 调试 * 序号 名称 功率/类别 大小 序号 名称 功率/类别 大小 R1 电阻 1/4W 5K C1 电容 涤纶 471 R2 电阻 1/4W 1K C2 电容 电解 25v47uF R3 电阻 1/4W 10K C3 电容 电解 35v47uF R4 电阻 1/4W 47K C4 电容 电解 35v220uF R5 电阻 1/4W 100K C5 电容 电解 35v220uF R6 电阻 1/4W 2K C6 电容 电解 35v470uF R7 电阻 1/4W K2 C7 电容 电解 35v47uF R8 电阻 1/4W 220 D1 -- 稳压二极管 6V R9 电阻 1/4W 1K D2 -- 稳压二极管 3V RW1 电阻 1/4W 10K D3 LED1 二极管 -- RW2 电阻 1/4W 10K D4 LED2 二极管 -- RW3 电阻 1/4W 5K D5 1N5824 稳压二极管 -- Q1 可控硅 BT169D -- D6 1N5824 稳压二极管 -- U1 运算放大器 LM358 -- D7 1N5824 稳压二极管 -- U2 -- LM2596 --