双有源桥数字电源方案：有效提升高压——低压直流电源转换效率

随着大功率双向直流变换器受到越来越多的关注，双有源桥直流变换器(DAB)受到工程师追捧，由于它具有高功率密度、高电压传输比、易于实现软开关等优点，在新能源汽车、电力电子变压器、可再生能源发电等场合有着重要的应用。

双有源桥(DAB)作为大功率隔离双向DC-DC变换器的一种，与其他大功率隔离双向DC-DC变换器相比，DAB的最大优势是其功率密度大，且体积重量相对较小。DAB结构对称，两边各由全桥结构的拓扑构成，可实现能量的双向传输，且能实现两侧的电气隔离。开关管应力较低，且没有额外的滤波电感，仅通过变压器的漏感作为能量传输单元，变换器可实现很高的功率密度。

快包分析师基于小华HC32F334数字电源芯片的双有源桥DAB方案，它在一定功率范围内可以实现ZVS软开关，这样工作频率就可以设置得较高，可进一步减小变压器和滤波电容的体积，提高功率密度。传统的DAB调制策略为单移相控制(SPS)，仅通过调节两侧H桥输出交流方波之间的移相角来控制功率的流动，相比之下双有源桥DAB的优势就立见高下了。

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小华半导体HC32F334数字电源芯片的双有源桥DAB方案

方案简介：

本参考设计基于小华半导体HC32F334数字电源芯片完成了双有源桥DAB的应用方案开发，验证了HC32F334芯片完全能够胜任模拟与数字相结合、需要多重移相的复杂PWM发波数字电源应用场景；高效的系统设计、出色的性能指标以及完整的故障保护机制，验证了HC32F334芯片针对数字电源设计的优异性能。

方案优势：

• 基于自主知识产权的数字电源控制器方案

• 采用三重移相控制方案，提高系统效率

• 使用芯片自主间隔运行功能实现burst模式与连续运行无缝切换，burst模式下输出电压纹波小

• 刹车保护功能齐全：输入输出过流，腔电流过流，输入输出过压等

• 峰值效率高达97.0%

方案规格：

• 原边侧电压范围： 350~420V

• 副边侧电压范围： 42~55V

• 最大输出功率： 1200W

• 开关频率： 100kHz

• 峰值效率： 97.0%

方案测试波形结果：

1. 新能源汽车领域

l车载充电系统（OBC）

支持高压电池组（350-420V）与低压系统（42-55V）之间的高效能量双向转换，实现快充和V2G（车到电网）功能。

l高压-低压DC-DC转换

为车载12V/48V低压系统供电，同时支持制动能量回收时反向升压。

2. 可再生能源发电与储能

l光伏/储能系统

用于光伏逆变器与电池储能之间的隔离DC-DC接口，实现宽电压范围（如420V直流母线至48V电池组）的高效能量调度。

l微电网系统

在直流微电网中实现不同电压等级母线间的双向功率流动，提升系统灵活性

3. 电力电子变压器（固态变压器）

l中低压直流配电网

作为电力电子变压器的核心模块，实现高压直流（如400V）与低压直流（如48V）的隔离转换，支持智能电网的能源路由。

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