【導(dǎo)讀】隨著我們的發(fā)展，我們預(yù)計(jì)2017年將會(huì)出現(xiàn)更多這種采用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器架構(gòu)的應(yīng)用。我們甚至看到了全SiC DC/DC雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器。GaN也是一種會(huì)用于這些系統(tǒng)的功率元件，因此我們也有望看到更多采用該技術(shù)的設(shè)計(jì)。
雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器已經(jīng)存在有一段時(shí)間了，但是新的應(yīng)用正在迅速出現(xiàn)，它們需要在更多的系統(tǒng)中使用這種架構(gòu)。當(dāng)今的應(yīng)用需要更高的電源效率以及這類系統(tǒng)，因?yàn)樘柲芑蝻L(fēng)力發(fā)電需要存儲(chǔ)電能，以至于在沒有風(fēng)或太陽時(shí)，供電不會(huì)中斷。
圖1：雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器可用于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中。
電池備用系統(tǒng)需要雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，因?yàn)殡姵卦陔娫纯捎玫臅r(shí)候進(jìn)行充電，但是在電力中斷的情況下，電池將會(huì)成為備用電源。Vicor公司憑借其新的雙向DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為該領(lǐng)域提供了一種很好的解決方案。
圖2：Vicor新隔離雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)?/div>
Vicor搭建了一個(gè)原型，具有300W輸入用于電池充電和1500W輸出用于支持總線負(fù)載。該原型可以通過使用并聯(lián)技術(shù)和一些重配置來設(shè)計(jì)更高的功率。Vicor有一篇名為《一款用于直流總線和電池組接口的新型高效隔離雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器（A New High Efficiency Isolated Bi-Directional DC-DC Converter for DC-Bus and Battery-Bank Interface）”的優(yōu)秀文章》，該文由Xiaoyan Yu和Paul Yeaman共同主筆。
在汽車領(lǐng)域，我們現(xiàn)在必須考慮用高壓電源架構(gòu)管理電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車（EV/HEV）中的電池?；靹?dòng)汽車具有再生制動(dòng)功能，它存儲(chǔ)這一能量用于在加速期間提供所需的額外能量。EV/HEV雙電壓系統(tǒng)具有12V和48V電池，需要雙向DC/DC轉(zhuǎn)換。
圖3：一款48V至12V雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器
Intersil開發(fā)了首款6相雙向DC/DC控制器ISL78226。該器件可提供高達(dá)3.75kW的功率，效率高達(dá)95%以上。
圖4是一款帶有48V輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)的汽車。它在標(biāo)準(zhǔn)的非混合動(dòng)力系統(tǒng)之上進(jìn)行了一些改動(dòng)——增加了一個(gè)48V電池，以及12V起動(dòng)交流發(fā)電機(jī)由48V起動(dòng)發(fā)電機(jī)替代。最后，它添加了一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)48V總線和12V總線進(jìn)行橋接。這樣，由48V起動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力用于對(duì)12V電池充電并為所有未更改的12V電子器件供電。ISL78226是DC/DC轉(zhuǎn)換器的核心。
圖4：48V輕度混動(dòng)車上的12V和48V電路板網(wǎng)絡(luò)。
因此，隨著我們的發(fā)展，我們預(yù)計(jì)2017年將會(huì)出現(xiàn)更多這種采用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器架構(gòu)的應(yīng)用。我們甚至看到了全SiC DC/DC雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器。GaN也是一種會(huì)用于這些系統(tǒng)的功率元件，因此我們也有望看到更多采用該技術(shù)的設(shè)計(jì)。
延伸閱讀：
無線電源：無線供電將于2017年推進(jìn)。Wurth Elektronik正在與ROHM半導(dǎo)體公司合作，使設(shè)計(jì)人員能夠在其無線電源參考設(shè)計(jì)之外，使用無線電源設(shè)計(jì)套件加快上市時(shí)間。宜普電源轉(zhuǎn)換（EPC）公司具有一些非常好的無線電源用eGaN功率元件解決方案，并具有一些優(yōu)秀的應(yīng)用筆記以及對(duì)設(shè)計(jì)人員非常友好的評(píng)估板。無線電源聯(lián)盟（WPC）正在將Qi標(biāo)準(zhǔn)解決方案和勢頭推向市場。2015年，無線電力聯(lián)盟（A4WP）和電源事務(wù)聯(lián)盟（PMA）合并。在2016年11月的無線電源峰會(huì)上，戴爾、惠普、迪士尼、海爾和ZPower等公司出席，這預(yù)示著將在2017年取得一些進(jìn)展。蘋果還沒有推出集成無線充電解決方案，但有談?wù)撜f蘋果將在其最新iPhone的外殼上啟用無線充電。此外，現(xiàn)在市面上也已經(jīng)有許多第三方開發(fā)商為iPhone 7開發(fā)的無線充電外殼。2017年的CES展上，將會(huì)看到有關(guān)這一領(lǐng)域的更多研發(fā)。
可穿戴電子產(chǎn)品電源：物聯(lián)網(wǎng)（IoT）將在2017年快速增長，特別是在針對(duì)健身和醫(yī)療應(yīng)用的可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。某些嚴(yán)苛的問題可能需要電池工作更長時(shí)間才去充電，并且使用開關(guān)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的電源偏置噪聲可能會(huì)干擾擴(kuò)頻通信設(shè)備及導(dǎo)航和定位設(shè)備。像TransSiP這樣的公司已經(jīng)用它們針對(duì)開關(guān)噪聲抖動(dòng)（SNJ）調(diào)節(jié)JC-PFM技術(shù)提出的解決方案來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。凌力爾特公司也為可穿戴電源提供了一些新的解決方案。他們的LTC3388-1是一款超低靜態(tài)電流同步降壓轉(zhuǎn)換器，該器件與具有板載精密庫侖計(jì)的納瓦級(jí)高效率同步升降壓轉(zhuǎn)換器LTC3335一起應(yīng)對(duì)低功耗需求。LTC3331是一款能量采集解決方案IC，它為智能可穿戴設(shè)備供電提供了一種新思路。無疑，更多的創(chuàng)新將會(huì)在2017年到來。
