【正文】 U2=24V時，充電電流值為I12，則SI1=|(I11I12)/I1|*100%I1I11I12SI12A2A1% 當(dāng)設(shè)定I1=2A,在U2=30V條件下，n1=|P1/P2|*100%。 占空比：就是輸出的PWM中，高電平保持的時間 與 該PWM的時鐘周期的時間 之比。3電路與程序設(shè)計圖1系統(tǒng)流程 雙向DCDC變換電路系統(tǒng)電路IR2110是個驅(qū)動芯片，IR2110直接驅(qū)動功率開關(guān)管IRFS3607。電源電壓Vi加載電感Lf上，電感電流線性增長，并且向二個電容充電。方案二：采用STM32F103RBT6控制芯片編寫程序來輸出互補的PWM波，來控制IR2110驅(qū)動功率開關(guān)管，電路簡單，損耗低。在測試中，效率較低。方案二：采用BUCK/BOOST式拓?fù)洌肐R2110來驅(qū)動二個功率開關(guān)管IRFS3067。在測試時，容易調(diào)節(jié)占空比。已知Uo=24V、Ui=30V、T=1/f、f=15KHZ、當(dāng)D=38%時，可求得：Uo=D*E。雙向DCDC模塊是通過軟件輸出互補的PWM波給IR2110，通過IR2110驅(qū)動功率開關(guān)管IRFS3607，從而自動切換BOOST/BUCK電路，達(dá)到充放電的過程。 程序設(shè)計思路 通過STM32F103RBT6芯片輸出互補的PWM波導(dǎo)通MOS管，從而實現(xiàn)雙向DC/DC變換器自動切換BOOST/BUCK電路。U1I1P1U2I2P2n12A30V% 放電過程： 在放電模式時，保持U2=30+=,n2=|P2/P1|*100%U1I1P1U2I2P2n130V%根據(jù)上述測試數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)基本達(dá)到題目設(shè)計指標(biāo)，由此可以得出以下結(jié)論：在電池恒流充電時，I1可調(diào)， ，電流控制精度為 % 。U2=30V時，充電電流值為I1 。 PWM控制技術(shù)在逆變電路中應(yīng)用最廣，應(yīng)用的逆變電路絕大部分是PWM型，PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。 在該電路中，MOS管要承受的最大電壓值為32V，流過的電流最大值為2A，考慮減少損耗，我們選擇內(nèi)阻較小的IRFS3607。在開關(guān)管Q1導(dǎo)通、開關(guān)管Q2關(guān)斷時，即降壓電路。在測試中，TL494產(chǎn)生的PWM波不是特別好，難以改變占空比。但是,雙全橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，IRF540內(nèi)阻值較大，損耗較大。方案分析：方案一的電路復(fù)雜，損耗大，效率較低。綜合以上二種方案，選擇方案二。 Uo=Ui*D。當(dāng)檢測到充電過程，輸出電壓U1的值達(dá)到24V時，繼電器自動彈開，停止充電。 通過STM32F103RBT6芯片多通道ADC采集輸出與輸入的電壓，電流的值，并且通過12864液晶屏顯示。設(shè)定I1=2A，調(diào)整直流穩(wěn)壓電源U2在24~36V,充電電流I1的變化率為 1% 。設(shè)U2=36V時，充電電流值為I11。3） PWM技術(shù)： PWM（Pulse Width Modulation）控制——脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過對一系列脈 沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。通過估算，電容的取值為470uF。：根據(jù)題目要求，電感電流連續(xù)工作時Buck/Boost變換器有開關(guān)管Q1導(dǎo)通、開關(guān)管Q2關(guān)斷和開關(guān)管Q1關(guān)斷、開關(guān)管Q2導(dǎo)通兩種工作模式態(tài)。0 PWM技術(shù)的論證與選擇方案一：采用兩個TL494型輸出互補的PWM波，來控制IR2110驅(qū)動功率開關(guān)管；但是，電路很復(fù)雜，損耗很大。 雙向DCDC變換模塊的論證與選擇方案一：采用雙全橋式拓?fù)?，利用IR2110來驅(qū)動二個功率開關(guān)管IRF540。方案二電路結(jié)構(gòu)簡單，效率高，容易制作。2系統(tǒng)理論分析與計算 開關(guān)頻率和MOS管的功耗有很大關(guān)系，頻率越高，則產(chǎn)生的損耗就越大。Io=Ui*D(1D)*T/(2L)。同時，通過按鍵來輸出電流I1調(diào)節(jié)步進值。 通過設(shè)置五個按鍵,設(shè)置KEY1為充電，設(shè)置KEY2為放電，設(shè)置KEY3為清除，設(shè)置KEY4作為充電過程，調(diào)節(jié)I1的步進值增加，設(shè)置KEY5作為充電過程，調(diào)節(jié)I1的步進值減少。當(dāng)設(shè)定I1=2A,在U2=30V條件下，% 。設(shè)定I1=2A,調(diào)整直流穩(wěn)壓電源輸出電壓。2） 顯示部分：顯示U2電壓值、步進值、U1的電壓值、I1的電流值。在降壓時，C65*10^（6)**Ton/(2*Upp）；在升壓時，C9*Io*T/(16*Upp)。我們利用線性穩(wěn)壓電路，核心芯片采用了LM2596。綜合以上二種方案，選擇方案二。關(guān)鍵詞 ： 雙向DCDC變換器、雙向拓?fù)洹WM技術(shù)、ACS71221系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由雙向DCDC變換模塊、輔助電源模塊、測控電路模塊、電池組、直流穩(wěn)壓電源模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。 綜合以上二種方案，選擇方案二。在較低的電路工作頻率可以降低損耗，但是輸出電壓脈動會增大，所以選擇允許的頻率范圍內(nèi)較低的頻率。 L5（UiUo)Uo*T/(Ui*Io)=80uH在開關(guān)管Q1關(guān)斷、開關(guān)管Q2導(dǎo)通時，即升壓電路。通過ACS712來采集I1的電流值。 充放電過程，通過STM32F103RBT6最小系統(tǒng)，監(jiān)控輸入與輸出的電壓與電流，并通過PID程序來補償，調(diào)節(jié)PWM。在放電模式時，保持U2=30+=，%。Eic=|(I1I10)/I10|*100%I10I1Eic2A0%。1） 鍵盤實現(xiàn)功能：在恒流充電時，調(diào)節(jié)充電電流I1的步進值、功能鍵及。在MOS管導(dǎo)通時間，導(dǎo)通時間為Ta,負(fù)載電流靠電容放電得以維持。 控制電路需要+5V、+12V的電源。方案二電路測量時，都能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。本作品已經(jīng)均達(dá)到題目的要求。 測控電路模塊的論證與選擇方案一：采用直接分阻分壓的采集電壓，測量的電壓誤差很大。合適的開關(guān)頻率范圍大致在10KHZ~60KHZ之間，我們本系統(tǒng)選取開關(guān)頻率為15KHZ,可以降低損耗。電源電壓Vi加載電感Lf上，電感電流線性增長，二極管D1單向單導(dǎo)通，并且向二個電容充電。當(dāng)檢測到放電時，檢測輸出電壓U2的值，通過控制芯片來進行PID調(diào)節(jié)，使U2保持在30V左右。主程序流程圖圖5 軟件控制流程4測試方案與測試結(jié)果硬件測試通過示波器測試IR2110的1腳與8腳