第三章 直流斩波电路.ppt

黑龙江大学机电学院
2000年8月
第3章直流斩波电路
电力电子技术
Power Electronics
本章的学习内容
学点什么哪?
1 可控整流电路
单相全控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响
变压器漏抗对整流电路的影响
可控整流电路的有源逆变工作状态
晶闸管直流电动机系统的工作情况
晶闸管的触发电路,全控型器件的驱动电路
本章的学习重点
掌握单相全控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响
3 掌握各种状态时系统的特性,包括变流器的特性和电机的机械特性等,了解可逆电力拖动系统的工作情况,建立环流的概念。
4 重点熟悉锯齿波移相的触发电路的原理,了解集成触发芯片及其组成的三相桥式全控整流电路的触发电路,建立同步的概念,掌握同步电压信号的选取方法。
掌握产生有源逆变的条件、三相
可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算、逆变失败及最小逆变角的限制等。
第3章直流斩波电路
基本斩波电路
复合斩波电路和多相多重斩波电路
本章小结
第3章直流斩波电路·引言
直流斩波电路(DC Chopper)
将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流--直流变换器(DC/DC Converter)。
一般指直接将直流电变为另一直流电,不包括直流—交流—直流。
电路种类
6种基本斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
复合斩波电路——不同结构基本斩波电路组合。
多相多重斩波电路——相同结构基本斩波电路组合。
基本斩波电路
降压斩波电路
升压斩波电路
升降压斩波电路和Cuk斩波电路
Sepic斩波电路和Zeta斩波电路
降压斩波电路
电路结构
全控型器件
若为晶闸管,须有辅助关断电路。
续流二极管
负载出现的反电动势
典型用途之一是拖动直流电动机,也可带蓄电池负载。
降压斩波电路(Buck Chopper)
降压斩波电路
工作原理
c) 电流断续时的波形
E
V
+
-
M
R
L
VD
i
o
E
M
u
o
i
G
t
t
t
O
O
O
b)电流连续时的波形
T
E
i
G
t
on
t
off
i
o
i
1
i
2
I
10
I
20
t
1
u
o
O
O
O
t
t
t
T
E
E
i
G
i
G
t
on
t
off
i
o
t
x
i
1
i
2
I
20
t
1
t
2
u
o
E
M
a) 电路图
图3-1 降压斩波电路得原理图及波形
t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压uo=E,负载电流io按指数曲线上升。
t=t1时控制V关断,二极管VD续流,负载电压uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。
动画演示。
降压斩波电路
数量关系
电流连续
负载电压平均值:
(3-1)
(3-2)
ton——V通的时间 toff——V断的时间 a--导通占空比
电流断续,Uo被抬高,一般不希望出现。
负载电流平均值:
降压斩波电路
斩波电路三种控制方式
T不变,变ton —脉冲宽度调制(PWM)。
ton不变,变T —频率调制。
ton和T都可调,改变占空比—混合型。
此种方式应用最多
:电力电子电路的实质上是分时段线性电路的思想。
基于“分段线性”的思想,对降压斩波电路进行解析。
分V处于通态和处于断态
初始条件分电流连续和断续