運行穩定 1756-CN2RXT 紡織印染

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作者：Matt Jenks，Vicor北美汽車銷售和現場應用工程總監

眾所周知，汽車電氣化競爭已經拉開序幕，無論是因為政府法規和獎勵措施的刺激，還是受消費者對性能更高、續航更遠且功能更多的綠色交通解決方案的需求推動。各大汽車制造商都正積極參與這一競爭。隨著通用等汽車品牌公開聲明，到2035年，通用生產的所有汽車都將實現零排放，汽車制造商似乎正積極響應汽車的電氣化。

雙向電源轉換為所有電源系統設計師創造了一個獨特的創新機會。這一概念與圍繞電氣化的密集研發工作相結合，帶來了實用且創新的應用場景。

快速充電基礎設施是個問題。初的電動汽車平臺設計采用400V電池，由400V充電基礎設施和400V輔助系統提供支持。然而，早在批400V電動汽車推出之前，行業就已開始開發800V平臺，有效地將整個電動汽車市場分成了兩類電壓。

業內人士預測，2027年到2030年間推出的大多數電動汽車將采用800V電池架構。然而根據以往的經驗，Vicor認為這一過渡將比預期要慢，因此我們將在可預見的未來繼續支持400V電池設計。

雙向供電模塊讓設計更自由

過去，電源系統設計師采用從左到右，即從電源到負載點的方法來設計供電網絡（PDN）。這是設計師遵循了幾十年的傳統做法。本質上，我們一直是“右撇子”。想象一個我們可以左右開弓的世界將會如何，雙手并用，從左到右或從右到左都可以。

目前，供設計師使用的模塊化電源組件有兩大關鍵屬性：

?它們是有效且高效的“DC變壓器”——也就是說，它們提供固定比率的DC-DC轉換比

?它們本身支持雙向供電

要發掘雙向供電網絡的潛力，重要的一點是要探索核心使能技術，了解正弦振幅轉換器（SAC）的工作原理。告別從左到右的思維模式，讓我們從中間開始；這里有一個變壓器和一個串聯電容，與變壓器的漏電感保持諧振。

一側有一個開關橋（switching bridge），通常會被視為一個斬波DC母線的直流輸入，而另一側的布局基本相同，可以被稱為同步整流器。只要這兩條路徑與中心“儲能器”的諧振波形同步切換，整個器件就是對稱的，作用就像DC變壓器。

電壓根據磁性元件的匝數比升高，而電流降低——反之亦然。

一個端口上的阻抗變化會反映在另一個端口，電流會相應地流動。諧振、零電壓和零電流切換確保了低損耗。諧振回路中儲存的能量少，通過轉換器產生良好的瞬態響應，而MHz切換使所需的電感和電容又小又輕。

圖1：使用直流雙向充電器的“車輛到電網”（V2G）能量流動圖（圖片來源：Clean Energy Reviews）。

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