承压应力哪家强 电动汽车双向DC-DC变换器比较

DC-DC变换器的选型正确与否，对电动汽车的驱动转换有非常大的影响。目前我国常见的转换器类型有双向半桥结构、双向Cuk结构、双向SEPIC结构和双向Buck/Boost四种，本文将会通过对着四种转换器的拓扑结构进行分析，并进行电流电压应力比较，帮助工程师在设计的过程中进行快速选择和优化。

由于电动汽车在电能驱动方面的要求较高，在这里将会对四种常见结构的转换器进行电路中有源和无源元器件的测试，以测试其所承受的电流、电压应力数值，并根据不同的电流、电压应力决定电路中元器件的选择。由于车载电池的电压在电动汽车的运行过程中会在较大的范围内波动，因此双向DC-DC变换器的设计中必须考虑到由于输入输出电压比（VoNt）的变化造成电路中有源和无源元器件所承受的最大电压、电流应力。

在这里分别针对双向半桥结构、双向Cuk结构、双向SEPIC结构和双向Buck/Boost四种常见的DC-DC变换器进行了测试，测试方向分为传递电容电压、IGBT电压和二极管电压三个，其测试结果如下图所示：

图为四种变换器电路中元器件承受的电压虑力

从上图所显示的测试结果中我们可以看出，双向Buck/Boost变换器和双向半桥变换器由于是通过电感传递能量的，因此相比较双向Cuk变换器和双向SEPIC变换器可以节省一个大容量高额定电压的传递电容。同时，通过对IGBT和二极管的电眶应力比较后我们可以比较轻松的看出，在四种变换器中，双向半桥变换器的开关元件和二极管的电压应力最小。因此在相同的条件下，双向半桥变换器可以选择电压额定值较小的器件。

总结

尽管常见的DC-DC变换器有四种不同的类型，但是在智能电动汽车的驱动和电能输出要求下，双向半桥结构的变换器在承受电流、电压的应力要求方面，显然更加适合电动汽车的日常驱动需求。