斩波电路.doc

斩波器直流斩波器()又称为截波器,它是将电压值固定的直流电,转换为电压值可变的直流电源装置,是一种直流对直流的转换器(onverter)已被广泛使用,如直流电机之速度控制、交换式电源供应器(Switching-Power-Supply)等。直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为DC/DC变换。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts(周期)不变,改变Ton(通用,Ton为开关每次接通的时间),二是频率调制方式,Ton不变,改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类: 1、Buck电路:降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同。 2、Boost电路:升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同 3、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相反,电感传输。 4、Cuk电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相反,电容传输。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm^3,效率为(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200-300)kHz,功率密度已达到27W/cm^3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),是整个电路效率提高到90%。编辑本段基本原理直流斩波器乃利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电压改变之目的。若其输出电压较输入之电源电压低,则称为降压式(Buck)直流斩波器,若其输出电压较输入之电源电压高,则称为升压式(Boost)直流斩波器;如图1(a)所示为直流斩波器基本电路图,图1(b)所示为负载电压波形,可看出当直流斩波器导通(Ton)时,负载端之电压Vo等于电源电压Vs,当直流斩波器截止(Toff)时,负载端之电压Vo为0,  如此适当的控制直流斩波器可使直流电源断续的出现在负载测,只要控制直流斩波器的导通时间,即可改变负载的平均电压。(b)可看出输出电压之峰值等于电源电压Vs,而输出电压之平均值Vo随Ton之时间而变。,导通时间Ton改变,称脉波宽度调变(Pulse-widthModulationPWM)。,周期T改变,称频率调变(FrequencyModulationFM)。,即波宽调变及频率调变混合使用。在实际应用中,因直流斩波器常需在负载端接上滤波电感及滤波电容,若频率改变过大对电感及电容影响大,因此多数采用脉波宽度调变。直流斩波器依负载电压及负载电流极性来区分可分为下列三种︰。。。(a)所示为单象限直流斩波器示意图,其负载电压及负载电流皆为正;