96 | 电子制作 2019年12月
随着新能源技术的不断发展，DC-DC开关电源以其外围电路简单、性价比高、性能指标优等显著优点，在航天航空电源、双向直流UPS系统等场合的应用越来越广泛[1]。目前市场现存DC-DC变换器大都是单向流动，输出电流低，输出电压不可调。随着电动汽车技术的推广和风能、太阳能等一些绿能源发电技术的发展，将会大幅增加对双向DC-DC变换器的需求。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[2,3]。另一方面，考虑到目前国内的锂电池化成设备充电时由充电电源完成，放电时却是通过在充电电源两端并联电阻的方式完成，这样将电池能量完 全消耗在电阻上。这种化成设备尽管成本低，结构简单易实现，但从节能角度考虑，是一种能量浪费的现象[4,5]。本文设计了以升降压变换器Buck-Boost为核心的双向DC-DC变换器，通过Buck降压电路和Boost升压电路相互切换的方式来实现电池充放电过程。 1 整体设计
本设计以DC-DC变换器为主回路，直流稳压源提供输入电压，经采样电阻采样后通过比较器将采样电压与参考电压比较，经逻辑与门实现对主控模块中UC3843和SG3525的控制。其中，与门逻辑控制选用四个独立的二个输入端的所示。
■1.1 防止过充电路的设计
通过比较放大器将采集的输出电压U1分压后与参考电压比较，若高于参考电压，输出高电平，并送入SG3525的10脚，关断芯片。比较放大器前后级接入二极管实现电压钳位，保持芯片的关断状态，电路如图2。
图2 防过充模块电路图
■1.2 模式切换电路设计
模式切换电路主要是实现对电池放电过程的控制。当电池组向负载供电时，双向DC-DC变换器成为Boost变换器；当电池电量不足时，双向
DC-DC变换器成为Buck变换器，对电池充电。电路采集直流稳压源U s压后与参考电压比较，输出端接入两个与门，对充放电模式进行选择，若高于参考电压电路进入充电模式，反之进入放电模式，电路如图3。
图3 模式切换电路
■1.3 恒流电路的设计
恒流电路采用同相比例放大器将采集的电压放大，再通过误差放大器反向端与参考电压比较，在滤波后接入
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