為了幫助自己和大家對雙主動橋隔離雙向DC-DC變換器有一個初步了解，將翻譯一篇發表于IEEE on Power Electronics的高引用綜述。無其他用途，僅學習交流用。

首先感謝原文作者給予的寶貴的學習機會。

原文名稱：Overview of Dual-Active-Bridge Isolated Bidirectional DC–DC Converter for High-Frequency-Link Power-Conversion System???? https://ieeexplore.ieee.org/document/6658916

III 控制策略

控制策略是DAB-IBDC的重要研究方向之一。在這一部分中，我們介紹和分析了控制方法的一個代表性部分，這些方法是DAB-IBDC研究最廣泛的方法。事實上，對于改進的拓撲和變體，控制方法可能不同，但所有這些方法都可以從以下方法中得到。

圖 5（a）SPS控制（b）EPS控制（c）DPS控制（d）TPS控制

A ?SPS Contol

應用最廣泛的DAB-IBDC控制方法是SPS控制[30]-[34]、[40]、[43]、[57]，如圖 5（a）所示。在圖 5中S1-S4和Q1-Q4是具有50%占空比的方波門信號。VH1和VH2分別是全橋H1和H2的等效交流輸出電壓而IL是電感L的電流。

在SPS控制中，兩個全橋中的交叉連接開關對依次切換，以產生具有50%占空比的移相方波到變壓器的一次側和二次側。只能控制相移比（或角度）D。通過調整VH1和VH2之間的相移比，變壓器漏感的電壓將發生變化。然后，可以簡單地控制潮流方向和大小。

SPS控制由于其慣性小、動態性高、易于實現軟開關控制等優點而受到越來越多的關注。然而，在這種方法中，功率流的控制取決于變壓器的漏電感，從而產生很大的循環功率。當變壓器兩側電壓幅值不匹配時，均方根電流和峰值電流都會增加。此外，在這種情況下，變換器不能在ZVS下在整個功率范圍內工作。因此，功率損耗變得更高，其效率大大降低。

B EPS Control

EPS控制是一種典型的SPS控制改進方法，如圖 5(b)所示。在EPS控制中，一個全橋中的交叉連接開關對依次切換，而另一個橋中的開關對以內部相移比切換。然后，一個橋的輸出交流電壓成為三電平波，而另一個橋的輸出交流電壓為兩電平50%方波。在三電平波零電壓的時間間隔內，回流功率為0，因此對于給定的傳輸功率，循環功率減小。

在[44]、[58]-[61]中討論了EPS控制的工作原理和傳輸功率、電流應力、功率損耗和軟開關的性能。與SPS控制相比，EPS控制不僅提高了效率，擴大了ZVS的操作范圍，而且降低了電流應力，提高了調節的靈活性。

事實上，與SPS控制中的單相移比D相比，EPS控制中不僅有外部相移比D1，還有內部相移比D2。采用外相移比來控制潮流方向和幅度，而內相移比用于降低循環功率和擴大ZVS范圍。但對于EPS控制，當升壓和降壓狀態之間的電壓轉換狀態發生變化，正反向潮流之間的潮流方向發生變化時，為了實現循環功率的降低，需要交換這兩個全橋的工作狀態。

C DPS Control

與EPS控制相似，如圖 5（c）所示，在[27]中提出了DPS控制，與EPS控制不同的是，在DPS控制中，兩個全橋的交叉連接開關對以內相移比切換，內部相移比相同。然后，兩橋的輸出交流電壓為三電平波。

在[45]、[46]、[53]、[62]-[64]中討論了DPS控制的工作原理、傳輸功率、電流應力、功率損耗和軟開關以及優化設計方法。與SPS控制相比，DPS控制可以降低電流應力和穩態電流，提高效率，擴大ZVS工作范圍，使輸出電容最小化。在一定的工作條件下，在沒有電流傳感器的DPS控制下，死區補償也可以很容易地實現。與EPS控制相比，當電壓轉換狀態或潮流方向發生變化時，兩橋的工作狀態將是相同的。因此，DPS控制更容易實現，它的動態性能可能更好。

D 三重移相控制

如圖 5（d）所示，TPS控制是在[55]、[65]-[70]中提出的。與DPS控制類似，兩個全橋中的交叉連接開關對以內部相移比切換。然而，內部相移比可能是不相等的，TPS控制可以控制三個自由度。

因此，TPS控制的研究主要集中在優化操作領域。文獻[55]研究了具有TPS控制的DAB-IBDC數字控制的小信號模型。在文獻[65]中提出了一種具有TPS控制的DAB-IBDC的最佳調制方案，使其導通和銅損耗最小。在此基礎上，在文獻[66]中為現有的DAB-IBDC原型開發了一種效率優化的調制方案和相應的設計方法。設計了一種混合調制方案和反饋線性化控制，以擴大超級電容應用的功率范圍[67]。在文獻[68]中分析了TPS控制逆模操作的最優調制策略。文獻[69]討論了一種穩定性分析方法，使TPS控制下DAB-IBDC的穩定性測定更加系統和精確。此外，文獻[70]還提出了一種脈沖寬度調制（PWM）控制的綜合分析和實驗驗證方法。并探索了一種將軟開關范圍縮小到零負載條件下的TPS控制復合方案，降低了均方根電流和峰值電流，并使變壓器的尺寸顯著減小。

實際上，TPS控制是在SPS、EPS和DPS控制之后提出的；它是一種統一的相移控制形式，也可以將SPS、EPS和DPS控制視為TPS控制的特殊情況。從實施角度看，SPS控制只需要一個控制自由度；EPS和DPS控制需要兩個控制自由度，TPS控制需要三個控制自由度。因此，TPS控制是最難實現的，目前也沒有統一的實現標準。

對于EPS控制，當改變電壓轉換狀態或潮流方向時，應改變兩橋的工作狀態。對于SPS控制，效率，ZVS范圍等等有缺陷。因此，從實現難度和性能上看，DPS控制可能是大規模實際應用的相對最優方法。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的双主动桥隔离双向DC-DC变换器（三） 控制策略的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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