基于雙積分滑模控制的單移相調(diào)制(SPS)雙有源橋(DAB)變換器在高頻隔離型DCDC變換器中的應(yīng)用。通過(guò)采用雙積分滑模控制器設(shè)計(jì)DAB變換器的輸出電壓控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出電壓的精確控制。同時(shí)，將DAB變換器與雙向Buck-boost電路互聯(lián)，為儲(chǔ)能電池提供充電電流，并采用電流閉環(huán)控制策略，確保了充電過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性。本文的研究為高頻隔離型DCDC變換器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了新的思路和方法。

調(diào)制解調(diào)器，是調(diào)制器和解調(diào)器的縮寫(xiě) ，一種計(jì)算機(jī)硬件 [1]，它能把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)翻譯成可沿普通電話(huà)線(xiàn)傳送的模擬信號(hào)，而這些模擬信號(hào)又可被線(xiàn)路另一端的另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)可懂的語(yǔ)言。這一簡(jiǎn)單過(guò)程完成了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信。調(diào)制解調(diào)器是Modulator(調(diào)制器)與Demodulator(解調(diào)器)的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文稱(chēng)為調(diào)制解調(diào)器，根據(jù)Modem的諧音，親昵地稱(chēng)之為“貓”，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)通信所需的調(diào)制和解調(diào)功能的電子設(shè)備。一般由調(diào)制器和解調(diào)器組成。在發(fā)送端，將計(jì)算機(jī)串行口產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)調(diào)制成可以通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳輸?shù)哪M信號(hào);在接收端，調(diào)制解調(diào)器把輸入計(jì)算機(jī)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送入計(jì)算機(jī)接口。在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，調(diào)制解調(diào)器常被用來(lái)與別的計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)和程序，以及訪問(wèn)聯(lián)機(jī)信息服務(wù)程序等 [2]。

單移相調(diào)制(Single Phase Shift, SPS)是雙有源橋(Dual Active Bridge, DAB)變換器中最基礎(chǔ)的控制策略，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)全橋電路之間的相位差(相移角)實(shí)現(xiàn)功率雙向傳輸和輸出電壓控制。

?SPS調(diào)制的基本原理?

?電路結(jié)構(gòu)?：DAB變換器由兩個(gè)全橋電路、高頻變壓器、電感和電容組成，通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離。?控制核心?：僅通過(guò)調(diào)整一次側(cè)與二次側(cè)全橋的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相移角(通常記為φφ)來(lái)控制功率流動(dòng)方向和大小。功率傳輸公式為：P=V1V2φ(1?∣φ∣/π)2πfsLP=2πfsLV1V2φ(1?∣φ∣/π)其中V1V1、V2V2為兩側(cè)電壓，fsfs為開(kāi)關(guān)頻率，LL為等效電感。

調(diào)制解調(diào)器的主要功能是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換?。具體來(lái)說(shuō)，調(diào)制解調(diào)器在發(fā)送時(shí)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)(調(diào)制)，在接收時(shí)將模擬信號(hào)恢復(fù)為數(shù)字信號(hào)(解調(diào))?。調(diào)制解調(diào)器(Modem)是“調(diào)制器”和“解調(diào)器”的組合，主要功能包括：

?調(diào)制?：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳輸?shù)哪M信號(hào)。這是通過(guò)特定的編碼方式實(shí)現(xiàn)的，例如使用頻率調(diào)制(FM)或相位調(diào)制(PM)等技術(shù)?。

?解調(diào)?：將從電話(huà)線(xiàn)接收到的模擬信號(hào)恢復(fù)為數(shù)字信號(hào)。這是通過(guò)相應(yīng)的解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，例如使用傅里葉變換(FFT)等算法來(lái)分析頻率成分并還原原始數(shù)字信號(hào)?。此外，調(diào)制解調(diào)器還常用于個(gè)人計(jì)算機(jī)中，用于與其他計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)和程序，以及訪問(wèn)聯(lián)機(jī)信息服務(wù)程序等?4。

SPV技術(shù)所檢測(cè)的信息主要是樣品表層(一般為幾十納米)的性質(zhì)，因此不受基底或本體的影響，這對(duì)光敏表面的性質(zhì)及界面電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的研究顯然很重要。由于表面電壓技術(shù)的原理是基于檢測(cè)由入射光誘導(dǎo)的表面電荷的變化，其檢測(cè)靈敏度很高，而借助場(chǎng)誘導(dǎo)表面光電壓譜技術(shù)可以用來(lái)測(cè)定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型(特別是有機(jī)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型)、半導(dǎo)體表面參數(shù)，研究納米晶體材料的光電特性，了解半導(dǎo)體光激發(fā)電荷分離和電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的譜帶解釋?zhuān)檠芯糠象w系的光敏過(guò)程和光致界面電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程提供可行性方法。

由于SPV術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，SPV技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是今年來(lái)隨著激光光源的應(yīng)用、微弱信號(hào)檢測(cè)水平的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，SPV技術(shù)應(yīng)用的范圍得到了很大的擴(kuò)展。

?SPS的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)?

?簡(jiǎn)單性?：僅需調(diào)節(jié)單一相移參數(shù)，控制算法復(fù)雜度低。?軟開(kāi)關(guān)特性?：在特定負(fù)載范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)，降低開(kāi)關(guān)損耗。?應(yīng)用場(chǎng)景?：適用于高頻隔離型DC-DC變換器，如儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)(如調(diào)節(jié)直流母線(xiàn)電壓)。

?電流應(yīng)力問(wèn)題?：輸入輸出電壓不匹配時(shí)(如電動(dòng)汽車(chē)中電壓大范圍變化)，會(huì)導(dǎo)致電流應(yīng)力劇增，降低效率。?動(dòng)態(tài)響應(yīng)不足?：傳統(tǒng)SPS控制依賴(lài)線(xiàn)性化模型，對(duì)參數(shù)變化和外部擾動(dòng)魯棒性較差，需結(jié)合滑模控制等非線(xiàn)性策略(如單/雙積分滑?？刂?提升性能。結(jié)合先進(jìn)控制算法?：如單積分滑?？刂?SISMC)可改善穩(wěn)態(tài)精度，雙積分滑?？刂七M(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)?；旌险{(diào)制策略?：與擴(kuò)展移相(EPS)或三重移相(TPS)結(jié)合，優(yōu)化電流應(yīng)力和軟開(kāi)關(guān)范圍。?總結(jié)?：SPS調(diào)制是DAB變換器的核心控制方法，但其性能受限于電壓匹配和動(dòng)態(tài)響應(yīng)，需結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇優(yōu)化方案。

調(diào)制解調(diào)器(Modem)的主要功能是將數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，以便在不同類(lèi)型的傳輸媒介上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。以下是調(diào)制解調(diào)器的主要功能介紹：

1、數(shù)據(jù)傳輸：調(diào)制解調(diào)器允許數(shù)字設(shè)備在模擬傳輸媒介(如電話(huà)線(xiàn))上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)制器將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，解調(diào)器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。

2、數(shù)據(jù)壓縮：調(diào)制解調(diào)器可以使用各種數(shù)據(jù)壓縮算法，如壓縮編碼、哈夫曼編碼等，將數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中進(jìn)行壓縮，以減少傳輸所需的帶寬和傳輸時(shí)間。

3、錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正：調(diào)制解調(diào)器可以使用各種錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正技術(shù)，如奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)等，以確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和完整性。

4、接口和兼容性：調(diào)制解調(diào)器通常提供與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的接口，如串口、以太網(wǎng)接口等，以便與設(shè)備進(jìn)行連接和通信。調(diào)制解調(diào)器也需要與通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議兼容，以確保在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行互操作性。