《直流斬波電路》PPT課件.ppt

《《直流斬波電路》PPT課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第3章直流斬波電路3.1基本斬波電路3.2復(fù)合斬波電路和多相多重斬波電路本章小結(jié)1第3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{(diào)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。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(fù)合斬波電路——不同結(jié)構(gòu)基本斬波電路組合。多相多重斬波電路——相同結(jié)構(gòu)基本斬波電路組合。23.1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

2、路和Cuk斬波電路3.1.4Sepic斬波電路和Zeta斬波電路33.1.1降壓斬波電路電路結(jié)構(gòu)全控型器件若為晶閘管，須有輔助關(guān)斷電路。續(xù)流二極管負(fù)載出現(xiàn)的反電動勢典型用途之一是拖動直流電動機(jī)，也可帶蓄電池負(fù)載。降壓斬波電路（BuckChopper)43.1.1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TEiGtontoffioi1i2I10I20t1uoOOOtttTEEiGiGtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEMa)電路圖圖3-1降壓斬波電路得原理圖及波形t=0時刻驅(qū)動V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓uo=

3、E，負(fù)載電流io按指數(shù)曲線上升。t=t1時控制V關(guān)斷，二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓uo近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。通常串接較大電感L使負(fù)載電流連續(xù)且脈動小。動畫演示。53.1.1降壓斬波電路數(shù)量關(guān)系電流連續(xù)負(fù)載電壓平均值：（3-1）（3-2）ton——V通的時間toff——V斷的時間a--導(dǎo)通占空比電流斷續(xù)，Uo被抬高，一般不希望出現(xiàn)。負(fù)載電流平均值：63.1.1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(diào)制（PWM）。ton不變，變T—頻率調(diào)制。ton和T都可調(diào)，改變占空比—混合型。此種方式應(yīng)用最多第2章2.1節(jié)介紹過：電力電子電路的實質(zhì)上是分時段線性電路的思想?；凇胺?/p>

4、段線性”的思想，對降壓斬波電路進(jìn)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)7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(jìn)行解析V為通態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為i1，可列出如下方程：（3-3）設(shè)此階段電流初值為I10，?=L/R，解上式得（3-4）8V為斷態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為i2，可列出如下方程：（3-5）設(shè)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：；9（3-9）（3-10）用泰勒級數(shù)近似（3-11）上式表示了平波

5、電抗器L為無窮大，負(fù)載電流完全平直時的負(fù)載電流平均值Io，此時負(fù)載電流最大值、最小值均等于平均值。降壓斬波電路3.1.1103.1.1降壓斬波電路同樣可以從能量傳遞關(guān)系出發(fā)進(jìn)行的推導(dǎo)由于L為無窮大，故負(fù)載電流維持為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(fù)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(fù)載消耗的能量相等。113.1.1降壓斬波電路負(fù)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）tx

6、均值為：（3-18）123.1.2升壓斬波電路升壓斬波電路（BoostChopper）保持輸出電壓儲存電能電路結(jié)構(gòu)1)升壓斬波電路的基本原理133.1.2升壓斬波電路工作原理假設(shè)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(fù)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(fù)載提供能量。動態(tài)演示。0iGE0ioI1圖3-2升壓斬波電路及工組波形a)電路圖b)波形143.1.2升壓斬波電路數(shù)量關(guān)系設(shè)V通態(tài)的時間為ton，此階段L上積蓄的能量為設(shè)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：（3

7、-21）（3-20）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?；升壓比的倒數(shù)記作b，即。b和a的關(guān)系：因此，式（3-21）可表示為（3-23）（3-22）153.1.2升壓斬波電路電壓升高得原因：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(fù)載R消耗，即：。（3-24）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