雙管正激式變換器（Dual Active Bridge, DAB）是一種高效的電力電子變換器，廣泛應(yīng)用于高功率密度、高效率、高可靠性的電力傳輸和能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。

一、雙管正激式變換器的工作原理

雙管正激式變換器由兩個(gè)全橋變換器組成，分別連接在輸入側(cè)和輸出側(cè)。每個(gè)全橋變換器由四個(gè)開關(guān)器件組成，通常采用IGBT或MOSFET。在正常工作狀態(tài)下，兩個(gè)全橋變換器交替工作，實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳輸。

1. 工作原理

（1）正激階段：在正激階段，輸入側(cè)全橋變換器的上橋臂開關(guān)器件導(dǎo)通，下橋臂開關(guān)器件關(guān)斷；輸出側(cè)全橋變換器的上橋臂開關(guān)器件關(guān)斷，下橋臂開關(guān)器件導(dǎo)通。此時(shí)，輸入側(cè)的能量通過變壓器傳遞到輸出側(cè)，實(shí)現(xiàn)能量的正向傳輸。

（2）反激階段：在反激階段，輸入側(cè)全橋變換器的下橋臂開關(guān)器件導(dǎo)通，上橋臂開關(guān)器件關(guān)斷；輸出側(cè)全橋變換器的下橋臂開關(guān)器件關(guān)斷，上橋臂開關(guān)器件導(dǎo)通。此時(shí)，輸出側(cè)的能量通過變壓器傳遞到輸入側(cè)，實(shí)現(xiàn)能量的反向傳輸。

2. 控制策略

雙管正激式變換器的控制策略主要包括電流型控制、電壓型控制和混合型控制。電流型控制以輸出電流為控制量，實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的穩(wěn)定控制；電壓型控制以輸出電壓為控制量，實(shí)現(xiàn)對輸出電流的穩(wěn)定控制；混合型控制結(jié)合電流型控制和電壓型控制的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對輸出電壓和電流的雙重控制。

二、雙管正激式變換器的特點(diǎn)

1. 高效率：雙管正激式變換器采用全橋結(jié)構(gòu)，減少了開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗，提高了整體效率。
2. 高功率密度：雙管正激式變換器采用高頻變壓器，減小了變壓器的體積和重量，提高了功率密度。
3. 雙向能量傳輸：雙管正激式變換器可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳輸，適用于能量回收和雙向供電的應(yīng)用場景。
4. 軟開關(guān)：雙管正激式變換器采用零電壓開關(guān)（ZVS）和零電流開關(guān)（ZCS）技術(shù)，降低了開關(guān)損耗，提高了開關(guān)器件的壽命。
5. 低電磁干擾：雙管正激式變換器采用高頻變壓器，減小了電磁干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、雙管正激式變換器的應(yīng)用領(lǐng)域

1. 電動汽車充電：雙管正激式變換器可以實(shí)現(xiàn)雙向能量傳輸，適用于電動汽車的充電和放電過程。
2. 可再生能源系統(tǒng)：雙管正激式變換器可以與太陽能、風(fēng)能等可再生能源系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)換和利用。
3. 儲能系統(tǒng)：雙管正激式變換器可以與電池、超級電容器等儲能設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能量的存儲和釋放。
4. 電力傳輸：雙管正激式變換器可以應(yīng)用于高壓直流輸電、柔性直流輸電等電力傳輸領(lǐng)域，提高輸電效率和可靠性。

四、雙管正激式變換器與其他變換器的比較

1. 與單相全橋變換器的比較

單相全橋變換器是一種常見的電力電子變換器，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。然而，單相全橋變換器的效率和功率密度相對較低，且只能實(shí)現(xiàn)單向能量傳輸。相比之下，雙管正激式變換器具有更高的效率和功率密度，且可以實(shí)現(xiàn)雙向能量傳輸。

2. 與半橋變換器的比較

半橋變換器是一種單向能量傳輸?shù)碾娏﹄娮幼儞Q器，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。然而，半橋變換器的效率和功率密度相對較低，且無法實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳輸。相比之下，雙管正激式變換器具有更高的效率和功率密度，且可以實(shí)現(xiàn)雙向能量傳輸。

3. 與三相全橋變換器的比較

三相全橋變換器是一種多相電力電子變換器，具有較高的效率和功率密度。然而，三相全橋變換器的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，控制難度較大。相比之下，雙管正激式變換器具有相似的效率和功率密度，且結(jié)構(gòu)更為簡單，控制更為靈活。

五、結(jié)論

雙管正激式變換器是一種高效、高功率密度、高可靠性的電力電子變換器，具有雙向能量傳輸、軟開關(guān)、低電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。在電動汽車充電、可再生能源系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。