第3章 斩波.ppt

目录 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 复合斩波电路和多相多重斩波电路 电流可逆斩波电路 桥式可逆斩波电路 多相多重斩波电路本章小结第3章1直流斩波电路?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?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?复合斩波电路——不同基本斩波电路组合?多相多重斩波电路——相同结构基本斩波电路组合第3章2基本斩波电路?重点介绍最基本的两种基本电路---降压斩波电路---升压斩波电路 3降压斩波电路?原理图: 全控型器件图中为 IGBT 若为晶闸管,须有关断辅助电路续流二极管负载出现的反电动势?动态演示 4降压斩波电路 5降压斩波电路 t t t OOO b) TE i Gt ont off i oi 1i 2 I 10I 20t 1 u o OO O ttt T E E c) i Gi Gt ont off i ot x i 1i 2I 20 t 1t 2 u o E M E V +- M R L VD a) i o E M u o i G?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 u o=E ,负载电流 i o 按指数曲线上升?t=t 1 时刻控制 V 关断,负载电流经二极管 VD 续流,负载电压 u o 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 6 ?数量关系–电流连续时, EET tEtt tU????? on off on on oR EUI M oo??降压斩波电路 O E uo ??( 3-1 ) ( 3-2 ) t on—— V通的时间 t off—— V断的时间???导通占空比–电流断续时, Uo被抬高,一般不希望出现负载电压平均值: 负载电流平均值: 降压斩波电路 7 ?斩波电路三种控制方式 ,变 t on —脉冲宽度调制( PWM ) on不变,变 T —频率调制 on和T都可调,改变占空比—混合型降压斩波电路 ?基于“分段线性”的思想,对降压斩波电路进行解析 V为通态期间,设负载电流为 i 1,可列出如下方程: EE Ri t iL??? M 1 1d d( 3-3 ) 设此阶段电流初值为 I 10,?=L/R,解上式得???????????????? tteR EEeIi1 10 1 M( 3-4 ) 此种方式应用最多 8 V为断态期间,设负载电流为 i 2,可列出如下方程: 0 d d M 2 2???E Ri t iL( 3-5 ) 设此阶段电流初值为 I 20,解上式得: ??????????????? t teR EeIi1 20 2 M降压斩波电路 ( 3-6 ) R Eme eR ER Ee eI T t????????????????????????1 11 1 M / / 10 1?????R Eme eR ER Ee eI T t?????????????????????????????????1 11 1 / / 20 1M??/T?EEm/ M???????? TT tt 11/ 式中: ;;; )( 2210?tiI)( 1120?tiI( 3-7 )( 3-8 ) 此时, 由式( 3-4 )、( 3-6 )、( 3-7 )和( 3-8 )得出: ; 9 R Eme eR ER Ee eI T t?????????????????????????????????1 11 1 M / / 20 1R Eme eR ER Ee eI T t????????????????????????1 11 1 M / / 10 1?????( 3-9 ) ( 3-10 ) 用泰勒级数近似?? o 20 10IR Em II?????( 3-11 ) 上式表示了平波电抗器 L为无穷大,负载电流完全平直时的负载电流平均值 I o,此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。降压斩波电路 10