技師基本斬波電路

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1、目錄3.1基本斬波電路3.1.1降壓斬波電路3.1.2升壓斬波電路3.1.3升降壓斬波電路和Cuk斬波電路3.1.4Sepic斬波電路和Zeta斬波電路3.2復合斬波電路和多相多重斬波電路3.2.1電流可逆斬波電路3.2.2橋式可逆斬波電路3.2.3多相多重斬波電路本章小結第3章直流斬波電路直流斬波電路（DCChopper）將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{電壓的直流電也稱為直流--直流變換器（DC/DCConverter）一般指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?，不包括直流—交流—直流直流斬波電路的種類6種基本斬波電路：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、C

2、uk斬波電路、Sepic斬波電路和Zeta斬波電路，其中前兩種是最基本的電路復合斬波電路——不同基本斬波電路組合多相多重斬波電路——相同結構基本斬波電路組合第3章基本斬波電路重點介紹最基本的兩種基本電路---降壓斬波電路---升壓斬波電路3.1降壓斬波電路原理圖：全控型器件圖中為IGBT若為晶閘管，須有關斷輔助電路續(xù)流二極管負載出現(xiàn)的反電動勢動態(tài)演示3.1.1降壓斬波電路3.1.1降壓斬波電路3.1.1工作原理t=0時刻驅動V導通，電源E向負載供電，負載電壓uo=E，負載電流io按指數(shù)曲線上升t=t1時刻控制V關斷，負載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負載電壓uo近

3、似為零，負載電流呈指數(shù)曲線下降。為了使負載電流連續(xù)且脈動小通常使串接的電感L值較大數(shù)量關系電流連續(xù)時，降壓斬波電路3.1.1（3-1）（3-2）ton——V通的時間toff——V斷的時間a--導通占空比電流斷續(xù)時，Uo被抬高，一般不希望出現(xiàn)負載電壓平均值：負載電流平均值：降壓斬波電路斬波電路三種控制方式T不變，變ton—脈沖寬度調制（PWM）ton不變，變T—頻率調制ton和T都可調，改變占空比—混合型降壓斬波電路3.1.1基于“分段線性”的思想，對降壓斬波電路進行解析V為通態(tài)期間，設負載電流為i1，可列出如下方程：（3-3）設此階段電流初值為I10，?=

4、L/R，解上式得（3-4）此種方式應用最多V為斷態(tài)期間，設負載電流為i2，可列出如下方程：（3-5）設此階段電流初值為I20，解上式得：降壓斬波電路3.1.1（3-6）式中:；；；)(2210=tiI)(1120=tiI（3-7）（3-8）此時，由式（3-4）、（3-6）、（3-7）和（3-8）得出：；（3-9）（3-10）用泰勒級數(shù)近似（3-11）上式表示了平波電抗器L為無窮大，負載電流完全平直時的負載電流平均值Io，此時負載電流最大值、最小值均等于平均值。降壓斬波電路3.1.1降壓斬波電路3.1.1從能量傳遞關系出發(fā)進行的推導由于L為無窮大，故負載電流

5、維持為Io不變電源只在V處于通態(tài)時提供能量，為在整個周期T中，負載消耗的能量為輸出功率等于輸入功率，可將降壓斬波器看作直流降壓變壓器一周期中，忽略損耗，則電源提供的能量與負載消耗的能量相等降壓斬波電路3.1.1負載電流斷續(xù)的情況：I10=0，且t=tx時，i2=0式（3-7）式（3-6）（3-16）tx1，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路V通時，

6、E向L充電，充電電流恒為I1，同時C的電壓向負載供電，因C值很大，輸出電壓uo為恒值，記為Uo。設V通的時間為ton，此階段L上積蓄的能量為V斷時，E和L共同向C充電并向負載R供電。設V斷的時間為toff，則此期間電感L釋放能量為數(shù)量關系穩(wěn)態(tài)時，一個周期T中L積蓄能量與釋放能量相等：升壓斬波電路3.1.2（3-20）=（3-21）——升壓比；升壓比的倒數(shù)記作b，即。b和a的關系：因此，式（3-21）可表示為（3-23）（3-22）以上分析中，認為V通態(tài)期間因電容C的作用使得輸出電壓Uo不變，但實際C值不可能無窮大，在此階段其向負載放電，Uo必然會有所下降，

7、故實際輸出電壓會略低如果忽略電路中的損耗，則由電源提供的能量僅由負載R消耗，即（3-24）該式表明，與降壓斬波電路一樣，升壓斬波電路也可看成是直流變壓器。根據(jù)電路結構并結合式（3-23）得出輸出電流的平均值Io為（3-25)由式（3-24）即可得出電源電流I1為：（3-26）升壓斬波電路3.1.2典型應用一是用于直流電動機傳動二是用作單相功率因數(shù)校正（PFC）電路三是用于其他交直流電源中圖3-3用于直流電動機回饋能量的升壓斬波電路及其波形a）電路圖b）電流連續(xù)時c）電流斷續(xù)時升壓斬波電路3.1.2動畫演示升壓斬波電路3.1.2用于直流電動機傳動時通常是用于

8、直流電動機再生制動時把電能回饋給直流電源實際電路中電感L值不可能為