《直流直流變流電路》PPT課件

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1、第5章直流斬波電路5.1基本斬波電路5.2復合斬波電路和多相多重斬波電路本章小結1第5章直流斬波電路·引言直流斬波電路（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)榱硪恢绷麟姡话ㄖ绷鳌涣鳌绷?。電路種類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、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路和Zeta斬波電路。復合斬波電路——不同結構基本斬波電路組合。多相多重斬波電路——相同結構基本斬波

2、電路組合。25.1基本斬波電路5.1.1降壓斬波電路5.1.2升壓斬波電路5.1.3升降壓斬波電路和Cuk斬波電路5.1.4Sepic斬波電路和Zeta斬波電路35.1.1降壓斬波電路電路結構全控型器件若為晶閘管，須有輔助關斷電路。續(xù)流二極管負載出現(xiàn)的反電動勢典型用途之一是拖動直流電動機，也可帶蓄電池負載。降壓斬波電路（BuckChopper)45.1.1降壓斬波電路工作原理c)電流斷續(xù)時的波形EV+-MRLVDioEMuoiGtttOOOb)電流連續(xù)時的波形TEiGtontoffioi1i2I1

3、0I20t1uoOOOtttTEEiGiGtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEMa)電路圖圖5-1降壓斬波電路得原理圖及波形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時控制V關斷，二極管VD續(xù)流，負載電壓uo近似為零，負載電流呈指數(shù)曲線下降。通常串接較大電感L使負載電流連續(xù)且脈動小。55.1.1降壓斬波電路數(shù)量關系電流連續(xù)輸出電壓平均值：（5-1）（5-2）ton——V通的時間toff——V斷的時間a--導通占空比（a<1)電流斷續(xù)

4、，Uo被抬高，一般不希望出現(xiàn)。負載電流平均值：65.1.1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—混合型。此種方式應用最多第3章3.1節(jié)介紹過：電力電子電路的實質上是分時段線性電路的思想?；凇胺侄尉€性”的思想，對降壓斬波電路進行解析。分V處于通態(tài)和處于斷態(tài)初始條件分電流連續(xù)和斷續(xù)75.1.1降壓斬波電路85.1.1降壓斬波電路2)從能量傳遞關系出發(fā)進行的推導假定L為無窮大，負載電流Io維持不變（詳見P101－102）

5、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。I1為電源電流平均值95.1.1降壓斬波電路負載電流斷續(xù)的情況（L值較小時）I10=0，且t=tx時，i2=0式（3-7）式（3-6）（5-16）tx

6、壓儲存電能電路結構1)升壓斬波電路的基本原理113.1.2升壓斬波電路工作原理假設L和C值很大。V處于通態(tài)時，電源E向電感L充電，電流恒定I1，電容C向負載R供電，輸出電壓Uo恒定。V處于斷態(tài)時，電源E和電感L同時向電容C充電，并向負載提供能量。0UGE0ioI1圖5-2升壓斬波電路及工組波形a)電路圖b)波形123.1.2升壓斬波電路數(shù)量關系設V通態(tài)的時間為ton，此階段L上積蓄的能量為設V斷態(tài)的時間為toff，則此期間電感L釋放能量為穩(wěn)態(tài)時，一個周期T中L積蓄能量與釋放能量相等：（5-21）（

7、5-20）化簡得：T/toff>1，輸出電壓高于電源電壓，故為升壓斬波電路?！龎罕龋簧龎罕鹊牡箶?shù)記作b，即。b和a的關系：因此，式（3-21）可表示為（5-23）（5-22）135.1.2升壓斬波電路電壓升高的原因：電感L儲能使電壓泵升的作用電容C可將輸出電壓保持住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：。（5-24）與降壓斬波電路一樣，升壓斬波電路可看作直流變壓器。輸出電流的平均值Io為：(5-25)電源電流的平均值I1為：(5-26)143.1.2升壓斬波電路2)升壓斬

8、波電路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a)tOTOEtc)uoioi1i2t1t2txtontoffI20uttTEiOOb)i1i2I10I20I10tontoffo圖5-3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)時用于直流電動機傳動再生制動時把電能回饋給直流電源。電動機電樞電流連續(xù)和斷續(xù)兩種工作狀態(tài)。直流電源的電壓基本是恒定的，不必并聯(lián)電容器。155.1.3升降壓斬波電路和Cuk