CN103683936A - 一种宽负载范围的双向数字dc-dc变换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，包括高压端、低压端、dsPIC30F单片机以及变压器；dsPIC30F单片机的输出端连接有具有若干PWM输出端的驱动电路；高压端上连接有高压部分整流电路，低压端上连接有低压部分整流电路，且变压器设置在高压部分整流电路与低压部分整流电路之间；驱动电路的输出端分别连接到高压部分整流电路和低压部分整理电路的控制端上。本发明根据负载大小调节移相全桥控制的死区时间，同时根据负载大小选择不同的整流模式，从而使变换器在较宽的负载范围内都具有很高的效率，本发明设置有防止副边寄生震荡的有源钳位电路，可有效防止电压过冲。因此，本发明的双向变换器特别适用于对变换器效率要求较高及负载变动较大的场合。

Description

一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器

技术领域

本发明属于电力电子变换器技术领域，具体涉及一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器。

背景技术

在航空航天、太阳能发电、风力发电、电动汽车、不间断电源等领域普遍采用双向DC-DC变换器，双向DC-DC变换器可以实现能量的双向流动，输入/输出电压极性保持不变，但是输入/输出电流方向可以改变，高压端可以给低压端传递功率，必要的时候低压端也可以把能量回馈给高压端。

在负载变动较大应用场合，负载一直在3%—100%范围内变化，现有的变换器在负载较大时效率一般较高，但是负载较低时效率较低，同时电路中存在的寄生震荡会对电路工作造成严重影响。

同时现有的双向DC-DC变换器大多采用模拟元件、模拟控制方式，优点是响应快，但在许多方面存在不足。比如开关损耗过大致使变换器效率低等问题，同时，传统的模拟双向直流变换器需要大量的分立元件和电路板，使用的元器件多，由此带来的成本也较高，而且模拟器件之间连接复杂，给故障检测与维修带来较大困难，而且模拟控制易受环境（如噪声，环境温度、湿度、震动等）影响，稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中双向DC-DC变换器负载范围窄、成本高、效率低等缺陷，提出了一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，该双向数字DC-DC变换器能够根据负载大小调节移相全桥控制的死区时间，同时根据负载大小选择不同的整流模式，从而使变换器在较宽的负载范围内都具有很高的效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括高压端、低压端、dsPIC30F单片机以及变压器；dsPIC30F单片机输入端上连接有用于采集高压端和低压端的电流、电压数据的采样电路；dsPIC30F单片机的输出端连接有具有若干PWM输出端的驱动电路；高压端上连接有高压部分整流电路，低压端上连接有低压部分整流电路，且变压器设置在高压部分整流电路与低压部分整流电路之间；驱动电路的输出端分别连接到高压部分整流电路和低压部分整理电路的控制端上。

所述的低压端上设置有防止副边寄生震荡的有源钳位电路。

所述的变压器为一个原边绕组和两个副边绕组的变压器，其中原变绕组与高压部分整流电路相连，两个副边绕组与低压部分整流电路相连。

所述的高压部分整流电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、高压端电解电容以及原边漏感；其中，第一MOS管的漏极和第三MOS管的漏极与高压端正极相连，第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极连接，第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极连接，第二MOS管的源极和第四MOS管的源极分别接地；高压端电解电容的正极与高压端正极相连，负极接地；

第一MOS管的栅极与驱动电路的第一PWM输出端相连；第二MOS管的栅极与驱动电路的第二PWM输出端相连；第三MOS管的栅极与驱动电路的第三PWM输出端相连；第四MOS管的栅极与驱动电路的第四PWM输出端相连；

变压器原边绕组的同名端通过原边漏感与第一MOS管的源极相连，异名端与第四MOS管的漏极相连；

第一二极管的阴极与第一MOS管的漏极相连，第一二极管的阳极与第一MOS管的源极相连，第一电容并联在第一二极管的两端；第二二极管的阴极与第二MOS管的漏极相连，第二二极管的阳极与第二MOS管的源极相连，第二电容并联在第二二极管的两端；第三二极管的阴极与第三MOS管的漏极相连，第三二极管的阳极与第三MOS管的源极相连，第三电容并联在第三二极管的两端；第四二极管的阴极与第四MOS管的漏极相连，第四二极管的阳极与第四MOS管的源极相连，第四电容并联在第四二极管的两端；

所述的低压部分整流电路包括第五MOS管、第六MOS管、第五二极管、第六二极管、低压端电解电容以及滤波漏感；其中，第五MOS管的源极和第六MOS管的源极接地；第五二极管的阴极与第五MOS管的漏极相连，阳极与第五MOS管的源极相连；第六二极管的阴极与第六MOS管的漏极相连，阳极与第六MOS管的源极相连；第五MOS管的栅极连接到驱动电路的第五PWM输出端上，第六MOS管的栅极连接到驱动电路的第六PWM输出端上；变压器的第一副边绕组的同名端与第六MOS管的漏极相连，第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端相连，第二副边绕组的异名端与第五MOS管的漏极相连；滤波漏感的一端连接到第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点上，另一端与低压端的正极相连；低压端电解电容的正极与低压端的正极相连，负极接地。

所述的有源钳位电路包括第七MOS管、第七二极管以及第七电容；其中，第七MOS管的漏极与第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点相连，第七MOS管的源极与第七电容的一端相连，第七电容的另一端接地；第七MOS管的栅极连接到驱动电路的第七PWM输出端上；第七二极管的阴极与第七MOS管的漏极相连，阳极与第七MOS管的源极相连。

所述的采样电路包括高压端电压采样电路、高压端电流采样电路、低压端电压采样电路以及低压端电流采样电路；其中，高压端电压采样电路的输入端与高压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第一路模/数端相连；高压端电流采样电路的输入端连接到高压端正极和第一MOS管的漏极之间的节点上；低压端电压采样电路的输入端与低压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第二路模/数端相连；低压端电流采样电路的输入端连接到第六MOS管（Q6）和地之间的节点上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过dsPIC30F单片机控制高压端和低压端之间的整流电路，具有负载范围宽、效率高等优点，其负载范围可达到3%～100%，负载在20%以下时效率达到80%，负载20%以上时达到85%以上；本发明成本低，采样数字控制减少了大量的模拟器件；本发明电路可靠性高，对电路中的电压过冲进行控制，保证电路可靠工作；当电路发生过流、过压、欠压时，能够封锁开关管实现对电路的保护。

进一步的，本发明设置有防止副边寄生震荡的有源钳位电路，可有效防止电压过冲。同时，该高性能的dsPIC30F对电路进行检测和控制，通过内部编程可以实现复杂的算法，电路故障时并能对电路进行保护。

附图说明

图1为本发明的电路图；

图2为本发明升压模式电路工作的波形图。

其中，T1为变压器；C1为第一电容；C2为第二电容；C3为三电容；C4为第四电容；Cb为高压端电解电容；C6为低压端电解电容；C7为第七电容；D1为第一二极管；D2为第二二极管；D3为第三二极管；D4为第四二极管；D5为第五二极管；D6为第六二极管；D7为第七二极管；Q1为第一MOS管；Q2为第二MOS管；Q3为第三MOS管；Q4为第四MOS管；Q5为第五MOS管；Q6为第六MOS管；Q7为第七MOS管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的作进一步详细的描述：

参见图1，本发明包括高压端、低压端、dsPIC30F单片机以及变压器T1；dsPIC30F单片机输入端上连接有用于采集高压端和低压端的电流、电压数据的采样电路；dsPIC30F单片机的输出端连接有具有若干PWM输出端的驱动电路；高压端上连接有高压部分整流电路，低压端上连接有低压部分整流电路，且变压器T1设置在高压部分整流电路与低压部分整流电路之间，低压端上还设置有防止副边寄生震荡的有源钳位电路；变压器T1为一个原边绕组和两个副边绕组的变压器T1，其中原变绕组与高压部分整流电路相连，两个副边绕组与低压部分整流电路相连；驱动电路的输出端分别连接到高压部分整流电路和低压部分整理电路的控制端上。

高压部分整流电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、高压端电解电容Cb以及原边漏感Lr；其中，第一MOS管Q1的漏极和第三MOS管Q3的漏极与高压端正极相连，第一MOS管Q1的源极和第二MOS管Q2的漏极连接，第三MOS管Q3的源极和第四MOS管Q4的漏极连接，第二MOS管Q2的源极和第四MOS管Q4的源极分别接地；高压端电解电容Cb的正极与高压端正极相连，负极接地；第一MOS管Q1的栅极与驱动电路的第一PWM输出端相连；第二MOS管Q2的栅极与驱动电路的第二PWM输出端相连；第三MOS管Q3的栅极与驱动电路的第三PWM输出端相连；第四MOS管Q4的栅极与驱动电路的第四PWM输出端相连；变压器T1原边绕组的同名端通过原边漏感Lr与第一MOS管Q1的源极相连，异名端与第四MOS管Q4的漏极相连；第一二极管D1的阴极与第一MOS管Q1的漏极相连，第一二极管D1的阳极与第一MOS管Q1的源极相连，第一电容C1并联在第一二极管D1的两端；第二二极管D2的阴极与第二MOS管Q2的漏极相连，第二二极管D2的阳极与第二MOS管Q2的源极相连，第二电容C2并联在第二二极管D2的两端；第三二极管D3的阴极与第三MOS管Q3的漏极相连，第三二极管D3的阳极与第三MOS管Q3的源极相连，第三电容C3并联在第三二极管D3的两端；第四二极管D4的阴极与第四MOS管Q4的漏极相连，第四二极管D4的阳极与第四MOS管Q4的源极相连，第四电容C4并联在第四二极管D4的两端；

低压部分整流电路包括第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第五二极管D5、第六二极管D6、低压端电解电容C6以及滤波漏感L；其中，第五MOS管Q5的源极和第六MOS管Q6的源极接地；第五二极管D5的阴极与第五MOS管Q5的漏极相连，阳极与第五MOS管Q5的源极相连；第六二极管D6的阴极与第六MOS管Q6的漏极相连，阳极与第六MOS管Q6的源极相连；第五MOS管Q5的栅极连接到驱动电路的第五PWM输出端上，第六MOS管Q6的栅极连接到驱动电路的第六PWM输出端上；变压器T1的第一副边绕组的同名端与第六MOS管Q6的漏极相连，第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端相连，第二副边绕组的异名端与第五MOS管Q5的漏极相连；滤波漏感L的一端连接到第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点上，另一端与低压端的正极相连；低压端电解电容C6的正极与低压端的正极相连，负极接地。

有源钳位电路包括第七MOS管Q7、第七二极管D7以及第七电容C7；其中，第七MOS管Q7的漏极与第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点相连，第七MOS管Q7的源极与第七电容C7的一端相连，第七电容C7的另一端接地；第七MOS管Q7的栅极连接到驱动电路的第七PWM输出端上；第七二极管D7的阴极与第七MOS管Q7的漏极相连，阳极与第七MOS管Q7的源极相连。

采样电路包括高压端电压采样电路、高压端电流采样电路、低压端电压采样电路以及低压端电流采样电路；其中，高压端电压采样电路的输入端与高压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第一路模/数端相连；高压端电流采样电路的输入端连接到高压端正极和第一MOS管的漏极之间的节点上；低压端电压采样电路的输入端与低压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第二路模/数端相连；低压端电流采样电路的输入端连接到第六MOS管Q6和地之间的节点上。

本发明的一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，可在非常宽的负载范围内实现能量的双向流动，通过变压器实现了低压端和高压端的隔离，通过采样电路和驱动电路实现了直流隔离，特别适用于对变换器效率要求较高及负载变动较大的场合。

如图1所示，本发明的高转换效率双向变换器，包括：dsPIC30F、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、变压器、驱动电路、采样电路、电感、电容、负载，变压器包括一个原边绕组和两个副边绕组。

第一MOS管和第三MOS管的漏极分别接高压端，第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极连接，第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极连接，第二和第四的源极分别接地；dsPIC30F的其中四个PWM输出通过驱动电路分别与第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管栅极连接，dsPIC30F的其第一路模/数端通过电压采样电路与高压端连接，第二路模/数端通过电压采样电路与低压端连接，dsPIC30F的高压端电流采样连接在高压端和第一MOS管的漏极之间；dsPIC30F的低压端电流采样连接在第六MOS管的源极和地的连接点之间；

变压器的原边绕组的同名端通过漏感与第一MOS管和第二MOS管的连接点连接，异名端与第三MOS管和第四MOS管的连接点连接；高压端电解电容Cb正极接在高压端，负极接地；变压器副边第一绕组同名端和第六MOS管的漏极连接，异名端和变压器副边第二绕组同名端连接，变压器副边第二绕组异名端和第五MOS管的漏极连接。电感L一端和变压器副边两个绕组的连接点连接，另一端与低压端连接，电容C₆正极与低压端连接，负极接地，dsPIC30F的另外三个PWM输出通过驱动电路分别与第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管栅极连接。

本发明的有源钳位电路包括第七MOS管、第七二极管、第七电容，第七MOS管的漏极和电感一端连接，源极和第七电容一端连接，第七电容另一端和地连接，第七二极管的阴极和第七MOS管的漏极连接，第七二极管的阳极和第七MOS管的源极连接。

当能量从高压端流向低压端时，DSC通过驱动电路驱动第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管进行移相全桥控制，并驱动第五MOS管、第六MOS管、进行同步整流；当能量从低压端流向高压端时，DSC通过驱动电路驱动第五MOS管、第六MOS推挽变换，并利用第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管自身的寄生二极管进行全桥整流。

具体实施时，本发明还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五二极管、第六二极管；第一二极管的阴极和第一电容一端与第一MOS管的漏极连接，阳极和第一电容另一端与第一MOS管的源极连接；第二二极管的阴极和第二电容一端与第二MOS管的漏极连接，阳极和第二电容另一端与第二MOS管的源极连接；第三二极管的阴极和第三电容一端与第三MOS管的漏极连接，阳极和第三电容另一端与第三MOS管的源极连接；第四二极管的阴极和第四电容一端与第四MOS管的漏极连接，阳极和第四电容另一端与第四MOS管的源极连接。第五二极管的阴极与第五MOS管的漏极连接，阳极与第五MOS管的源极连接；第六二极管的阴极与第六MOS管的漏极连接，阳极与第六MOS管的源极连接。

能量从高压端流向低压端，即电路工作在降压模式时，dsPIC30F根据采集的低压侧电流进行判断：当负载率较大时，电路按照一般的移相全桥控制进行工作，但是当负载较小时，调节同一桥臂两个开关管的死区时间，从而实现滞后桥臂的ZVS条件；低压端的第五MOS管Q5和第六MOS管Q6两个开关管根据负载电流的大小进行同步整流，当负载非常小时，同步整流管只在对角桥臂驱动信号重叠时开通，当负载小时，同步整流管关断，只用其自身的寄生二极管进行整流，在其他情况时，同步整流管按照普通的方式进行工作。

下面，以升压模式为例，对其工作原理进行详细说明，在该模式下，低压端一推挽电路形式向高压端提高能量，全桥电路的开关管全部关断，只利用其自身寄生的二极管进行全桥整流，第五MOS管Q5和第六MOS管Q6两个开关管的驱动信号占空比大于50%且有180度的相位差，开关管第七MOS管Q7只在第五MOS管Q5或第六MOS管Q6关断时导通限制其暂态峰值电压，电路工作波形如图2所示：

t₀-t₁：t₀时刻之前，第六MOS管Q6开通，第五MOS管Q5关断。t=t₀时，第五MOS管Q5开通。滤波电感L储能，电感电流增大；

t₁-t₂：t=t₁时，第六MOS管Q6关断。电感L释放能量，第一二极管D1、第三二极管D3导通。电感释放能量的同时，开关管第六MOS管Q6出现尖峰电压。此时，第七MOS管Q7开通，第七电容C7进行充电，从而钳位由电感和漏感引起的电压尖峰；

t₂-t₃：t=t₂时，第七MOS管Q7关断，开关管只在尖峰电压持续的那段时间开通，当开关管第七MOS管Q7漏感的电压降到电容第七电容C7电压减去第七MOS管Q7压降时，电容第七电容C7中存储的能量反馈给***，这一过程持续到t4，第一二极管D1、第三二极管D3保持导通；

t₃-t₆：t₃-t₄这段时间的工作情况跟t₀-t₁一样。除t=t₄时第五MOS管Q5关断第一二极管D1、第三二极管D3导通外，t₄-t₆工作情况跟t₁-t₃一样。

本发明在降压模式下，根据负载大小的不同，调节同一桥臂两个开关管的死区时间，有利于实现滞后臂的ZVS条件，对第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4采用移相全桥控制降低开关管的开关损耗，第五MOS管Q5、第六MOS管Q6根据负载大小的不同选择不同点整流模式以降低开关管损耗，从而实现在宽负载范围下的高效率。放电模式下第五MOS管Q5、第六MOS管Q6进行推挽变换，增加钳位电路防止电压尖峰，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4进行桥式整流，从而实现能量有低压端传递到高压端。

***采用高性能的dsPIC30F芯片进行检测、控制，采样电路对高低压端电压、电流进行采样，采样数据进行模数转换，dsPIC30F芯片对数据进行处理，从而调节PWM的占空比，PWM经驱动电路后对开关管进行控制，对输出进行调节，如果采样数据异常，说明电路发生了故障，此时能够封锁所有开关管，实现对电路的保护。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换、和改进等，均应包含在本发明的权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：包括高压端、低压端、dsPIC30F单片机以及变压器（T1）；dsPIC30F单片机输入端上连接有用于采集高压端和低压端的电流、电压数据的采样电路；dsPIC30F单片机的输出端连接有具有若干PWM输出端的驱动电路；高压端上连接有高压部分整流电路，低压端上连接有低压部分整流电路，且变压器（T1）设置在高压部分整流电路与低压部分整流电路之间；驱动电路的输出端分别连接到高压部分整流电路和低压部分整理电路的控制端上。

2.根据权利要求1所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的低压端上设置有防止副边寄生震荡的有源钳位电路。

3.根据权利要求2所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的变压器（T1）为一个原边绕组和两个副边绕组的变压器，其中原变绕组与高压部分整流电路相连，两个副边绕组与低压部分整流电路相连。

4.根据权利要求3所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的高压部分整流电路包括第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第三MOS管（Q3）、第四MOS管（Q4）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、高压端电解电容（Cb）以及原边漏感（Lr）；其中，第一MOS管（Q1）的漏极和第三MOS管（Q3）的漏极与高压端正极相连，第一MOS管（Q1）的源极和第二MOS管（Q2）的漏极连接，第三MOS管（Q3）的源极和第四MOS管（Q4）的漏极连接，第二MOS管（Q2）的源极和第四MOS管（Q4）的源极分别接地；高压端电解电容（Cb）的正极与高压端正极相连，负极接地；

第一MOS管（Q1）的栅极与驱动电路的第一PWM输出端相连；第二MOS管（Q2）的栅极与驱动电路的第二PWM输出端相连；第三MOS管（Q3）的栅极与驱动电路的第三PWM输出端相连；第四MOS管（Q4）的栅极与驱动电路的第四PWM输出端相连；

变压器（T1）原边绕组的同名端通过原边漏感（Lr）与第一MOS管（Q1）的源极相连，异名端与第四MOS管（Q4）的漏极相连；

第一二极管（D1）的阴极与第一MOS管（Q1）的漏极相连，第一二极管（D1）的阳极与第一MOS管（Q1）的源极相连，第一电容（C1）并联在第一二极管（D1）的两端；第二二极管（D2）的阴极与第二MOS管（Q2）的漏极相连，第二二极管（D2）的阳极与第二MOS管（Q2）的源极相连，第二电容（C2）并联在第二二极管（D2）的两端；第三二极管（D3）的阴极与第三MOS管（Q3）的漏极相连，第三二极管（D3）的阳极与第三MOS管（Q3）的源极相连，第三电容（C3）并联在第三二极管（D3）的两端；第四二极管（D4）的阴极与第四MOS管（Q4）的漏极相连，第四二极管（D4）的阳极与第四MOS管（Q4）的源极相连，第四电容（C4）并联在第四二极管（D4）的两端。

5.根据权利要求3所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的低压部分整流电路包括第五MOS管（Q5）、第六MOS管（Q6）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）、低压端电解电容（C6）以及滤波漏感（L）；其中，第五MOS管（Q5）的源极和第六MOS管（Q6）的源极接地；第五二极管（D5）的阴极与第五MOS管（Q5）的漏极相连，阳极与第五MOS管（Q5）的源极相连；第六二极管（D6）的阴极与第六MOS管（Q6）的漏极相连，阳极与第六MOS管（Q6）的源极相连；第五MOS管（Q5）的栅极连接到驱动电路的第五PWM输出端上，第六MOS管（Q6）的栅极连接到驱动电路的第六PWM输出端上；变压器（T1）的第一副边绕组的同名端与第六MOS管（Q6）的漏极相连，第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端相连，第二副边绕组的异名端与第五MOS管（Q5）的漏极相连；滤波漏感（L）的一端连接到第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点上，另一端与低压端的正极相连；低压端电解电容（C6）的正极与低压端的正极相连，负极接地。

6.根据权利要求5所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的有源钳位电路包括第七MOS管（Q7）、第七二极管（D7）以及第七电容（C7）；其中，第七MOS管（Q7）的漏极与第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端的连接点相连，第七MOS管（Q7）的源极与第七电容（C7）的一端相连，第七电容（C7）的另一端接地；第七MOS管（Q7）的栅极连接到驱动电路的第七PWM输出端上；第七二极管（D7）的阴极与第七MOS管（Q7）的漏极相连，阳极与第七MOS管（Q7）的源极相连。

7.根据权利要求5所述的宽负载范围的双向数字DC-DC变换器，其特征在于：所述的采样电路包括高压端电压采样电路、高压端电流采样电路、低压端电压采样电路以及低压端电流采样电路；其中，高压端电压采样电路的输入端与高压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第一路模/数端相连；高压端电流采样电路的输入端连接到高压端正极和第一MOS管的漏极之间的节点上；低压端电压采样电路的输入端与低压端正极相连，输出端与dsPIC30F单片机的第二路模/数端相连；低压端电流采样电路的输入端连接到第六MOS管（Q6）和地之间的节点上。