四种方式 双向型DC-DC变换器拓扑结构简要介绍

在日常的工作运行过程中，常见的DC-DC变换器可以具体细分为单向型和双向型两种不同的形式。充分了解不同类型的转换器对于电路设计是非常重要的，今天我们就来看一下双向型的DC-DC拓扑结构都有哪些。

由于双向DC-DC变换器是在单向型的基础上进行研发和改进而产生的，因此其拓扑结构多也是在已有的单向DC-DC拓扑结构的基础上，通过为电路中的开关元件和二极管分别并联反向二极管和开关元件从而实现能量的双向流动的。下面列出了四种不隔离双向DC-DC变换器的拓扑结构，其结构如下图所示：

图1 双向Buck/Boost变换器

图2 双向半桥变换器

图3 双向Cuk变换器

图4 双向SEPIC变换器

从上图中我们可以看到，在双向型的DC-DC转换器中比较常见的四种电路拓扑结构分别是双向Buck/Boost变换器（如图1所示）、双向半桥变换器（如图2所示）、双向Cuk变换器（如图3所示）以及双向SEPIC变换器（如图4所示）。这四种电路拓扑结构都可以满足大部分电路的设计要求，并且相对于隔离的变换器拓扑而言电路比较简单，采用的元器件相对较少，可阻满足一些智能产品对于安装体积和成本的高要求。

工程师还需要注意的一个问题是，在本文中所提到的四种拓扑结构均有一个共同的特点，那就是IGBT S1和S2是不允许同时导通的。在双向型的DC-DC正向工作的时候，S2总是处于截止状态，而反向工作的时候sl总是处于截止状态。

总结

工程师在充分了解了双向型DC-DC变换器的拓扑结构后，能够在电路设计时有效的节省设计时间，并快速找到最合适的转换器型号，从而进一步提升工作效率。