随着环境污染的日益严重和不可再生能源的逐步减少，人们对新型清洁能源的需求越来越强烈，双向DC/DC变换器作为新型清洁能源和储能设备之间的枢纽，不仅可以有效地提高新能源系统的发电质量，还能显著地改善新型清洁能源的利用效率。

DC/DC变换器是将不可调的直流电压转变为可调或固定直流电压，是一个用开关调节方式控制电能的变换电路，这种技术被广泛应用于各种开关电源、直流调速、燃料电池、太阳能供电和分布式电源系统中。上个世纪，随着功率开关器件的发展，变换器拓扑和变换技术已经取得了很大的成就，并且已经发展到一个相当高的水平。

在DC/DC变换器演化过程中，离不开各种直流变换技术，各种新技术的产生和发展很大程度上影响了变换器拓扑的演化。高功率密度、高效率、高性能、高可靠性以及低成本小体积是DC/DC变换器的发展方向，各种变换技术也都围绕着提高变换器性能而相继被提出。

现如今，分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多。对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外，对其体积要求越来越小，也就是对其功率密度的要求越来越高，对转换效率要求也越来越高，也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长，可靠性越来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如：二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/DC时，其输出功率才30W，效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W，转换效率高达93.5%。

从八十年代末起，工程师们为了缩小DC/DC变换器的体积，提高功率密度，首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起，但这种努力结果是大幅度缩小了体积，却降低了效率。发热增多，体积缩小，难过高温关。因为当时MOSFET的开关速度还不够快，大幅提高频率使MOSFET的开关损耗驱动损耗大幅度增加。工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。虽然技术模式百花齐放，然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。一项是VICOR公司的有源箝位ZVS软开关技术；另一项就是九十年代初诞生的全桥移相ZVS软开关技术。

从国内外DC/DC变换器发展现状来看,在电路的拓扑结构上大部分采用单端电路,控制方式上电流型控制已成为主流。可以预见随着材料工艺的不断进步,未来的宇航级DC/DC变换器将会在工作频率、变压器设计上将会再上一个台阶;同步整流、软开关等先进技术也将被逐渐应用到宇航级DC/DC变换器中;控制理论将会更进一步丰富DC/DC 变换器控制方式，随着器件的飞速发展,在实现这些控制理论上也将有新的突破。

2. 研究的基本内容与方案

研究基于同步整流技术的双向 DC/DC 变换器，需要对变换器的总体方案和硬件电路进行设计，对变换器的驱动电路和控制方法进行研究。

为了顺应开关电源的高效率和高密度要求，同步整流技术已经在现代开关电源中得到广泛的应用。同步整流技术是利用通态电阻非常小的功率 MOSFET来替代整流二极管，能大幅度的减少整流电路的损耗，从而提高 DC/DC 变换器的效率，特别是在低压大电流的变换器中，对效率的提升尤其明显。DC/DC变换器的损耗大部分是来自于功率开关器件的损耗和磁性元件的损耗。在低压大电流的变换器中，由于整流二极管的导通压降比较大，导致变换器的损耗较大，从而使得传统的二极管整流变换器已经无法满足低压大电流开关变换器对体积小、效率高这一需求，甚至成为制约 DC/DC 变换器提高效率的一大瓶颈。同步整流技术有效地解决了这一难题，已经成为现代开关电源的标志。

MOSFET 作为同步整流技术中的关键器件，上世纪 80 年代开始就开始对MOSFET进行研究。20 世纪末，随着 MOSFET工艺技术的大幅发展，同步整流技术在开关电源中的应用大大地提高了开关电源的效率，对效率的提升作用甚至超过软开关技术带来的效果。功率 MOSFET 经过不断地优化，始终朝着提高其电压应用范围，减小其导通电阻从而达到减小导通损耗，提高工作频率和更加可靠的稳定性这几个方面发展。

主要研究方向如下：