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1、1電力電子學(xué)—電力電子變換和控制技術(shù)（第三版）陳堅編著華中科技大學(xué)第三章直流/直流變換器3.1直流/直流降壓變換器(BuckDC/DC變換器)3.2直流/直流升壓變換器(BoostDC/DC變換器)3.3直流升壓-降壓變換器(Boost-Buck變換器或Cuk變換器)*3.4兩象限、四象限直流/直流變換器*3.5多相、多重直流/直流變換器3.6帶隔離變壓器的直流/直流變換器3.7具有中間交流環(huán)節(jié)(DC-AC-DC)變壓器隔離型直流變換電源DC/DC變換器----需要理解的基本概念輸入、輸出都是直流電壓源電壓源的基本特性：負
2、載變化、輸入電壓變化時都能保證輸出電壓不變由于是電壓源，所以當負載阻抗越大時，負載上消耗的功率越小-----“小負載”；當負載阻抗越小時，負載上消耗的功率越大----“大負載”第三章直流/直流變換器3.1直流/直流降壓變換器(BuckDC/DC變換器)3.2直流/直流升壓變換器(BoostDC/DC變換器)3.3直流升壓-降壓變換器(Boost-Buck變換器或Cuk變換器)*3.4兩象限、四象限直流/直流變換器*3.5多相、多重直流/直流變換器3.6帶隔離變壓器的直流/直流變換器3.7具有中間交流環(huán)節(jié)(DC-AC-DC)
3、變壓器隔離型直流變換電源3.1直流/直流降壓變換器（BuckDC/DC變換器）3.1.1電路結(jié)構(gòu)和降壓原理3.1.2電感電流連續(xù)時工作特性3.1.3電感電流斷流時工作特性Ui=100VUo=50VIo=10A設(shè)計要求：直流變換器Ui=100VUo=50VIo=10A設(shè)計要求：直流變換器：電阻分壓?=UoIo/UiIo=Uo/Ui=50/100=50%Ploss=50?10=500(W)UR=100-50=50(V)?效率太低!!!?無法自動穩(wěn)壓!Ui=100VUo=50VIo=10A設(shè)計要求：直流變換器：線性模式?=UoI
4、o/UiIo=Uo/Ui=50/100=50%UQ=100-50=50(V)?效率太低!!!?無法自動穩(wěn)壓!PQ=UQIQ=50?10=500(W)?可以自動穩(wěn)壓!Ui=100VUo=50VIo=10A設(shè)計要求：直流變換器：開關(guān)模式Ton：導(dǎo)通時間Ts：開關(guān)周期D：占空比50VUi=100VUo=50VIo=10A設(shè)計要求：Qon:PQ(on)=VcesIo?0??100%Ploss?0Qoff:PQ(off)=VinIceo?0直流變換器：開關(guān)模式?可以自動穩(wěn)壓!?效率很高！濾波器續(xù)流二極管DBuck變換器降壓式變換器L
5、fCf3.1直流/直流降壓變換器（BuckDC/DC變換器）3.1.1電路結(jié)構(gòu)和降壓原理3.1.2電感電流連續(xù)時工作特性3.1.3電感電流斷流時工作特性為獲得開關(guān)型變換器的基本工作特性，簡化分析，假定的理想條件是：（1）開關(guān)管和二極管從導(dǎo)通變?yōu)樽钄?，或從阻斷變?yōu)閷?dǎo)通的過渡過程時間均為零（開關(guān)損耗為零）；（2）開關(guān)器件的通態(tài)電阻為零，電壓降為零。斷態(tài)電阻為無限大，漏電流為零（通態(tài)損耗、斷態(tài)損耗為零）；（3）電路中的電感和電容均為無損耗的理想儲能元件（4）線路阻抗為零。電源輸出到變換器的功率等于變換器的輸出功率（有功功率）：V
6、SIS=VOIO理想的電力電子變換器電路的開關(guān)狀態(tài)和工作波形Si+-liCiOiSVCLRttttttgvTiLiEOvciovmaxLIminLImaxLIminLIoLII=QD2sToVoffTSvonTsTLiD+21LiD-21onToffTsTTiTiDiSv穩(wěn)態(tài)的含義（結(jié)合一個周期的電感電壓、電容電流平均值）負載電壓、電流的變化很小，在分析其它量變化情況時可以認為不變電路的開關(guān)狀態(tài)和工作波形RDSVoi+-lilvTovLCttttttgvTiLiEOvciovmaxLIminLImaxLIminLIoLII
7、=QD2sToVoffTSvonTsTLiD+21LiD-21onToffTsTTiTiDiSv開關(guān)周期、開關(guān)頻率的概念電感電流連續(xù)變壓比、導(dǎo)通比的定義變壓比與電路結(jié)構(gòu)和導(dǎo)通比都有關(guān)系，它們之間的關(guān)系可用多種方法推導(dǎo)。導(dǎo)通比（占空比）：變壓比：方法一、用波形積分的方法求變壓比vEO的直流分量為V0（？）:CTEGRLODSVSigVovoiFoI(a)電路tgVonTonToffTsT(b)驅(qū)動信號(t)iVptwp-0)(EOovvioDVV=(c)輸出電壓波形2sT-2sTsTp2ODi方法二、用傅立葉分解方法求變壓比
8、和諧波分量在許多實際的電力電子變換器中，由于電路開關(guān)通-斷狀態(tài)在時間上的對稱性，使電壓、電流波形具有某些特定的對稱性，從而使其付立葉級數(shù)表達式中某些項系數(shù)為零，且其它項系數(shù)的計算也變得比較簡單。物理上這種情況就是這時電流或電壓波形中不存在某些電流或電壓分量。偶函數(shù)（奇函數(shù)）：正弦（余弦和常數(shù)）項系數(shù)為零
