张淑艳，张长春，田纪亚，王 超

（1.长春光华学院电气信息学院，吉林 长春130033；2.吉林大学机械工程学院，吉林 长春130033）

1 引言

随着我国装备制造业的快速发展，机床行业也面临着转型升级，与传统机床不同，数控机床内部包含有传感器、伺服电机等多个芯片，而每种芯片要求的电压也不相同。目前，大多采用DC-DC变换器对输入电源进行功率切换，精确得到芯片需要的供电电源［1-5］。因此，DC-DC变换器的设计与控制对数控机床的正常运行起到至关重要的作用［6］。

DC-DC变换器从诞生以来，一直备受电力电子界的青睐，从最基本的Buck、Boost、Buck.Boost、Buck／Boost双向变换器拓扑结构被提出后，专家学者们在此基础上相继派生出了多种DCDC拓扑结构，以弥补和扩大基本DC-DC变换器的工作性能。采用不同DC-DC拓扑结构可以降低系统能耗［7-8］，但其效率较低，电压阶跃比较低，高频变压器中的损耗较大。对于双有源电桥（DAB）DC/DC变换器，可利用软开关来减少能耗［9-11］，但其效率可能受到高频变压器的循环功率和核心损耗的影响。文献提出了隔离型双向DC-DC变换器的多种拓扑及控制策略［12-13］，但主要用于低压输入、高压输出且需要隔离的场合。文献设计了一种以超级电容加双向DC-DC变换器为辅助动力的方案，并分析其控制策略及模式切换策略，提高了系统的能源利用率［14］。文献提出LCL DC/DC转换器作为兆瓦级功率传输的高效率替代方案［15-16］，其基本的LCL拓扑包括两个电压源转换器及其之间的LCL谐振槽，通过使用电容器代替高频变压器并通过控制两桥之间的功率流来减少损耗，但它不允许高DC-DC阶跃比，也不严格限制LCL槽中电容器两端的电压。……