《直流直流变流电路》PPT课件.ppt

第5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
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第5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。
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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
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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)
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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5-1 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。
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降压斩波电路
数量关系
电流连续
输出电压平均值：
（5-1）
（5-2）
ton——V通的时间 toff——V断的时间 a--导通占空比（a<1)
电流断续，Uo被抬高，一般不希望出现。
负载电流平均值：
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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—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
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降压斩波电路
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降压斩波电路
2) 从能量传递关系出发进行的推导
假定L为无穷大，负载电流Io维持不变（详见P101－102）
电源只在V处于通态时提供能量，为
在整个周期T中，负载消耗的能量为
输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。
一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等。
I1为电源电流平均值
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降压斩波电路
负载电流断续的情况（L值较小时）
I10=0，且t=tx时，i2=0
式（3-7）
式（3-6）
（5-16）
tx<toff
电流断续的条件：
（5-17）
（5-19）
负载电流平均值为：
输出电压平均值为：
（5-18）
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