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Split-pi

（重定向自降壓-升壓斬波電路）

split-pi是电子学中一种变流技术的组态，理论上可以产生任意大小的电压，可以比输入电压小，也可以比输入电压大。实际上可以产生的最大电压会受元件的限制。在本质上，split-pi是升压变换器加上降压变换器。其组态以及使用金属氧化物半导体场效晶体管（MOSFET）的功率晶体，使其本质上有双向运作的能力，可以用在需要再生制动的应用中。

Split-pi架构的原理

split-pi转换器是一种直流-直流转换器，其输出电压大小可以比输入电压大，也可以比输入电压小。这种开关模式电源类似升压变换器后面再串接降压变换器。Split-pi的名称是由于其π形电路的特点，可以视为是二个π形滤波器串联，但中间被MOSFET的桥型电路截断。

split-pi转换器的主要特征是中间插入的电容器，可以储存能量。其输入侧和输出侧的电流都是连续不中断的，在电磁相容性（EMC）的特性会比较好，也比较不会有涟波。

除了split-pi转换器外，还有些直流-直流转换器的输出电压也可以大于输入电压或小于输入电压，像是有boost-buck转换器架构（除了Split-pi外，还有库克变换器、SEPIC等）及降压-升压变换器架构。

运作原理

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典型的应用是将电压源放在电路左侧，左侧的半桥电路为升压变换器，右侧的半桥电路为降压变换器。在回昇模式则反过来，左侧的半桥电路为降压变换器，则右侧的半桥电路为升压变换器。

任何时间下，电桥中只会切换一个开关，以进行电压转换，未切换的开关始终导通。若半桥电路的上臂开关都导通，下臂开关都导通，会得到1:1的输出电压比。可以调整半桥中MOSFET的导通比来调整输出电压。

应用和优点

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Split-pi转换器的优点，包括双向的电能流动，输出电压可以不受输入电压限制，以及电路中间加入的电容器，可以减少干扰，也可以作为暂时的能量储存。Split-pi转换器很适合用在电动车上，因为驱动马达需要的电压，或是马达本身产生的电压，有可能会超过电池的电压。由于电能的双向流动，马达在刹车时产生的回升电压，也可以储存回电池，不过上述功能用单纯的pi转换器也可以实现。

Split-pi转换器的最大优点，是中间层的电容器可以用双电层电容器作为储能元件。和电池相比较，双电层电容器可以提供更高的瞬时功率，但因为其体积，储存的能量有限。相反的，电动车的动力电池可以储存的电能较多，但瞬时功率较低，二者可以互补。当电动车需要大电流时，动力电池会受到影响，若使用Split-pi转换器，二个储存元件可以互补，在加速或是刹车时，由双电层电容器短暂地提供或储存能量，之后由动力电池补充。

split-pi转换器可以用在以下的应用中：

参考资料

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