降压斩波电路.doc

题目直流降压斩波电路一、直流斩波电路的技术特点及应用方面直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、、升压斩波电路、升降压斩波电路、,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中,如不间断电源(UPS)、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。直流变换系统的结构如下图-1所示。由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压,所以直流斩波不仅能起到调压的作用,同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。直流变换系统结构图二、,图2降压斩波电路主电路此电路使用一个全控型器件V,图中为IGBT,若采用晶闸管,需设置使晶闸管关断的辅助电路。并设置了续流二极管VD,在V关断时给负载中电感电流提供通道。主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中Em所示。工作原理:当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。当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。此电路的基本数量关系为:(1)电流连续时负载电压的平均值为(1-1)上式中,ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间,T为开关周期,a为导通占空比,简称占空比或导通比。负载电流平均值为(1-2)(2)电流断续时,负载电压uo平均值会被抬高,一般不希望出现电流断续的情况。斩波电路有三种控制方式:脉冲宽度调制(PWM):保持开关周期T不变,调节开关导通时间ton,频率调制:保持开关导通时间ton不变,改变开关周期T。混合型:ton和T都可调,使占空比改变。:,由整流电路出来的电压含有较大的纹波,电压质量不太好,故需要进行滤波。本电路采用RC滤波器,因为电容滤波的直流输出电压Uo与变压器副边电压U2的比值比较大,而且适用在小电流、整流管的冲击电流比较大的电路中。。整流电路的原理图如图3所示:图3整流电路图输入端接220V、50Hz的市电,进过变压器T1(原线圈/副线圈为4/1)后输出55V、50Hz。当同名端为正时D2、D5导通,D3、D4截止,电压上正下负。当同名端为负时D2、D5截止,D3、D4导通,电压同样是上正下负,从而实现整流。电感具有电流不能突变,通直流阻交流特性,因此串联一个电感可以提高直流电压品质。而电容具有电压不能突变,通交流阻直流特性,因此并联一个大电容可以滤除杂波,减小纹波