（ 3） 仿真结果及分析

　　图4 为升压变换电路中升压开关管和推挽开关管的驱动波形。S1为升压开关管，S2和S3为推挽功率开关管。图中S2和S3为推挽开关管的驱动波形，占空比为50 %，为两个互为180°的方波。

图4 升压开关管S1和推挽管S2、S3的驱动波形

　　图5 为变换器升压开关管的驱动波形及其升压电感中的电流波形。从图中可知，当升压开关管S1导通，低压侧的直流电压Uin加在升压电感L5的两端，所以电感中的电流线性上升，此时直流电压源对电感充电来存储能量。此时虽然推挽开关管S2驱动导通，但是S1的导通对S2的回路形成短路，加在变压器原边的电压为零。当开关管S1关断时，升压电感L5中的电流将通过开关管S2流经变压器对负载供电，此时L5中电流线性下降，依次循环。

图5 开关管S1的驱动波形及升压电感中的电流波形

　　图6 为升压开关管S1和推挽开关管S2漏源极之间的电压波形。从图中可以看出开关管漏源极之间电压有少量振荡，这是由于变压器中存在有漏感而引起的电压峰值，这个电压峰值直接加在关断的开关管两端。

图6 S1和S2漏源极之间的电压波形

　　3 结束语

　　通过上述仿真分析，这种新型的采用Boost 升压和推挽式升压相结合的升压方式，大大地提高了升压效率，但缺点是仍然采用硬开关，这样一来变换器的体积大，二是有一定的开关损耗，下一步的研究即在此基础上引入软开关技术。

摘要： 随着电力电子技术的迅速发展，双向DC/DC 变换器的应用日益广泛。文章提出在双向DC/DC 变换器中用到的一种推挽式Boost DC/DC 变换器，全面分析这种变换器的工作原理并阐述其缺点，利用PSPICE 仿真软件对其进行建模仿真。

　　0 引言

　　电力电子技术是研究电能变换原理与变换装置的综合性学科，是电力行业中广泛运用的电子技术。电力电子技术研究的内容非常广泛，包括电力半导体器件、磁性元件、电力电子电路、集成控制电路以及由上述元件、电路组成的电力变换装置，其中电力变换技术是开关电源的基础和核心。由于生产技术的不断发展，双向DC /DC 变换器的应用也越来越广泛，主要有直流不停电电源系统（ DC-UPS） 、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等应用场合。而双向DC /DC 变换器中，升压变换和降压变换是双向DC /DC 变换器中两个组成部分，在DC /DC 升压式电路中，通常采用的拓扑结构有Boost、Buck、Boost 和推挽三种。而当输入电压比较低，功率不太大的情况下，一般优先采用推挽结构。本文着重介绍一种推挽式Boost DC /DC 变换器，对其工作原理进行分析并对这种变换器进行建模及仿真。

　　1 推挽式Boost DC/DC 变换电路工作原理

　　推挽式Boost DC /DC 变换器的拓扑结构，如图1所示，前面一级升压电路可以看作是一个Boost 升压电路，通过调整开关管S1的占空比来调节变压器原边输入电压； 后面一级升压电路是一个推挽式变换电路，也可以看作是由两个正激式变换器组合来实现的，该变换器是由一个具有中心抽头的变压器和两只开关管S2、S3构成的。这两个正激式变换器在工作过程中相位相反，在一个完整的周期中交替把能量传递给负载，所以称为推挽式变换。

图1 推挽式Boost DC/DC 变换器

　　功率开关管S1、S2、S3的发射极直接连接在电源负极，因此该变换器的驱动电路继承了一般推挽式变换电路的优点： 基极驱动十分方便、简单，不需要进行电气隔离就可以直接驱动。该拓扑结构具有结构紧凑、驱动电路简单以及升压效果明显等优点。

　　升压变换时其具体的工作过程如图2 所示，高压侧开关管的驱动信号被封锁。功率开关管S1和升压电感L1构成的Boost 电路将电源电压初次升高到一定的电压值； S2和S3驱动信号的占空比均为50 %，构成的推挽变换电路将升高后的直流电压变换成交流电压，通过高频变压器传送到副边，并将电压进一步升高，利用反向电路中的开关管的反并二极管进行整流。

　　在任一时刻，电流仅仅流过一个开关器件，这大大降低了变换器的通态损耗，同时提高了变换器的效率、缩小了变换器的体积。

　　开关管S1、S2、S3的驱动信号，以及开关管所承受的电压波形、电感L1中的电流波形，如图2 所示。

图2 升压变换时开关管上的电压、电感中的电流和变压器副边电压波形

　　在分析之前，假设所有的开关器件和整流二极管器件均为理想器件，变压器为理想变压器，电感L1足够大，能够保证流过它的电流的连续性。其中电容C2是为了防止电流偏磁的。

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