《直流斩波电路》PPT课件.ppt

第3章 直流斩波电路·引言
直流--直流变压器（DC/DC Converter）。
不包括直流—交流—直流。
电路种类
基本斩波电路：降压、升压斩波电路、
升降压、Cuk、Sepic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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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:拖动低压直流电动机，如电瓶叉车。
降压斩波电路（Buck Chopper)
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降压斩波电路
α=ton/T--导通比
β=1-α—关断比
　δ—断流比
工作波形
输出电压平均值：
Uo=αE+ δEm。
io连续>0 则
Uo =αE
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降压斩波电路
输出电压平均值： Uo=αE +δ Em
= αE (io连续)
Uo<E ---降压型,直流降压变压器
负载电流平均值：Io=(Uo-Em)/R
忽略损耗,输出功率等于输入功率，
电流断续则Uo被抬高，一般不希望出现。
斩波电路三种控制方式
T 不变，变ton —定频调宽,脉宽调制（PWM）。
ton不变，变T —定宽调频。
ton和T都可调—调宽调频,混合型
工作频率 SCR:几百HZ; FET,IGBT:几~几百KHZ
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*Δi
α期间: Ldi/dt=E-Em-iR
积分: LΔi≈αT[E-(Em+IR)] , ( 平均: Em+IR=αE )
=αT(1-α)E
令τ=L/R, 时常比ρ= T/τ= R/(Lf)
Δi =ρα(1-α)E/R
f越高,L越大则Δi越小
α越近1/2, Δi越大, 最大Δim=(1/4)ρE/R
i连续临界条件 : I=Δi/2
记m=Em/E:
I=(α-m)E/R = ραβE/R/2
临界αc = m +ραc(1-αc)/2
近似:αc≈ m, m+ρm(1-m)/2, m +ρ/8
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例
E=200V ,Em=30V, R=,ρ=
m=30/200=
α=, Io=(200*-30)/=20A---?
Δi=**(1-)*200/= A
Io>Δi/2—io连续,Io有效
或: αc=+=
α> αc ---……
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升压斩波电路（Boost Chopper）
保持输出电压
储存电能
电路 ---利用L电势升压
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升压斩波电路
工作原理
α期间V通VD断:
L由 E充电; C向R放电。
β期间V断VD通:
E和L同时向C和R放电。
输出电压:
按波形: UV = α*0+β*Uo
按电路: = E - UL= E
(电感UL=0 电容Ic=0)
　 Uo=E/β=E/(1- α)
α↑ Uo↑ (同降压..
图3-2 升压斩波电路及工组波形
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电流
Io=Uo/R
E*IL≈Uo*Io
IL ≈(Uo/E)Io=Io/β
注意:如负载开路,C将充电至很高电压
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2)典型应用
直流电动机传动;
功率因数校正（PFC）;
…
例:直流电动机再生制动
电能回馈给直流电源。
输出电压
　 ia连续:Uo=Uv=α*0+βE
(ia断续:Uo=(β-δ)E+δEm ↓)
--斩波器将E降为βE
Em>βE 时
从而反馈能量
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