运行稳定 1756-CN2RXT 纺织印染

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作者：Matt Jenks，Vicor北美汽车销售和现场应用工程总监

众所周知，汽车电气化竞争已经拉开序幕，无论是因为政府法规和奖励措施的刺激，还是受消费者对性能更高、续航更远且功能更多的绿色交通解决方案的需求推动。各大汽车制造商都正积极参与这一竞争。随着通用等汽车品牌公开声明，到2035年，通用生产的所有汽车都将实现零排放，汽车制造商似乎正积极响应汽车的电气化。

双向电源转换为所有电源系统设计师创造了一个独特的创新机会。这一概念与围绕电气化的密集研发工作相结合，带来了实用且创新的应用场景。

快速充电基础设施是个问题。初的电动汽车平台设计采用400V电池，由400V充电基础设施和400V辅助系统提供支持。然而，早在批400V电动汽车推出之前，行业就已开始开发800V平台，有效地将整个电动汽车市场分成了两类电压。

业内人士预测，2027年到2030年间推出的大多数电动汽车将采用800V电池架构。然而根据以往的经验，Vicor认为这一过渡将比预期要慢，因此我们将在可预见的未来继续支持400V电池设计。

双向供电模块让设计更自由

过去，电源系统设计师采用从左到右，即从电源到负载点的方法来设计供电网络（PDN）。这是设计师遵循了几十年的传统做法。本质上，我们一直是“右撇子”。想象一个我们可以左右开弓的世界将会如何，双手并用，从左到右或从右到左都可以。

目前，供设计师使用的模块化电源组件有两大关键属性：

•它们是有效且高效的“DC变压器”——也就是说，它们提供固定比率的DC-DC转换比

•它们本身支持双向供电

要发掘双向供电网络的潜力，重要的一点是要探索核心使能技术，了解正弦振幅转换器（SAC）的工作原理。告别从左到右的思维模式，让我们从中间开始；这里有一个变压器和一个串联电容，与变压器的漏电感保持谐振。

一侧有一个开关桥（switching bridge），通常会被视为一个斩波DC母线的直流输入，而另一侧的布局基本相同，可以被称为同步整流器。只要这两条路径与中心“储能器”的谐振波形同步切换，整个器件就是对称的，作用就像DC变压器。

电压根据磁性元件的匝数比升高，而电流降低——反之亦然。

一个端口上的阻抗变化会反映在另一个端口，电流会相应地流动。谐振、零电压和零电流切换确保了低损耗。谐振回路中储存的能量少，通过转换器产生良好的瞬态响应，而MHz切换使所需的电感和电容又小又轻。

图1：使用直流双向充电器的“车辆到电网”（V2G）能量流动图（图片来源：Clean Energy Reviews）。

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