第三章斩波电路.ppt

《电力电子技术》电子教案第3章直流斩波电路* (DCChopper,DC/DCConverter)■功能:DCDC’U=固定值或U如何改变直流电压?1、干电池、蓄电池串联使用;(低电压、小容量且不连续改变)ERRLVL+–应用:电力机车等缺点:串电阻损耗大。2、串入可变电阻调节;Date3第三章直流斩波电路■如何改变直流电压?3、用大功率开关器件(SCR、GTO、GTR、IGBT、MOSFET)实现低损耗的DC/DC变换,并能连续调节。应用:控制直流电机的电枢电流或励磁电流调速。如:电力机车、电动汽车、电梯、机器人的伺服电动机斩波电路(DC---DC变换器)直接斩波电路(DC/DC)间接斩波电路(DC--AC--DC)Date4斩波器的原理第三章直流斩波电路■负载RL为理想电阻,Q为开关;ERLuO+–iOQ分析:Q断开,则uO=0,iO=0。Q接通,则uO=E,RL中流过电流iO;波形:tontoffuOUOEton--导通时间toff--关断时间直流斩波电路采用斩控方式,比相控方式性能更佳,因而应用广泛。Date5第三章直流斩波电路直流斩波电路的种类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,其中前两种是最基本的电路返回复合斩波电路—不同基本斩波电路组合多相多重斩波电路——---降压斩波电路和升压斩波电路■Date7斩波电路的典型用途:拖动直流电动机,也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,(BuckChopper)图3-1降压斩波电路的原理图及波形a)电路图b)电流连续时的波形c)电流断续时的波形■工作原理: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时刻控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常使串接的电感L值较大。,负载电压平均值:(3-1)ton——V通的时间toff——V断的时间a——导通占空比(dutyfactor)图3-1降压斩波电路的原理图及波形a)电路图b)电流连续时的波形c)电流断续时的波形■负载电流平均值:(3-2)电流断续时,Uo被抬高(一般不希望出现)a=1时,Uo最大为E;若aUoa=0时,Uo=0。因此称为降压斩波电路。:降压斩波电路(见图3-1),已知:E=200V,R=10,L值极大,EM=30V,T=50s,ton=20s,计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io■解:由于L值极大,故负载电流连续,则输出电压平均值输出电流平均值Date10