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复合斩波电路和多相多重斩波电路2第3章直流斩波电路直流斩波电路(直流--直流变换器)将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电(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—— 降压斩波电路EV+-MRLVDioEMuoiG图3-1降压斩波电路的原理图及波形a)电路图?V为该电路全控型器件,若采用晶闸管,需设置使其关断的辅助电路。?为在V关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。?斩波电路用途之一是拖动直流电机,也可带蓄电池负载,负载均会出现的反电动势。5?当t = 0时刻驱动V导通,?当t = t1时刻控制V关断,tttOOOb)TEuGEtontoffioi1i2I10I20t1uo图3-1降压斩波电路的原理图及波形b) 降压斩波电路EV+-MRLVDioEMuoiG图3-1降压斩波电路的原理图及波形a)电路图6EETtEtttUo?????onoffononREUIooM??(3-1)(3-2)负载电压平均值为式中,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;??为导通占空比(简称占空比或导通比)。降压斩波电路(Buck变换器)输出到负载的电压平均值U0最大为E,若减小占空比?,则U0随之减小。 降压斩波电路7OOOtttTEEc)uGEtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEM图3-1降压斩波电路的原理图及波形c)电流断续时的波形负载中L值较小,则在V关断后,到了t2时刻,负载电流已衰减为零, 降压斩波电路图3-1降压斩波电路的原理图及波形a)电路图EV+-MRLVDioEMuoiG8斩波电路三种控制方式1)脉冲宽度调制(PWM 脉冲调宽型)保持开关周期T不变,调节开关导通时间ton 2) 频率调制(调频型)保持开关导通时间ton不变,改变开关周期T 3)混合型ton和T都可调,占空比改变V为通态期间,设负载电流为i1,可列出如下方程设此阶段电流初值为I10,?=L/R,解上式得EERitiL???M11dd(3-3)????????????????tteREEeIi1101M(3-4) 降压斩波电路9V处于断态期间,设负载电流为i2,可列出如下方程设此阶段电流初值为I20,解上式得当电流连续时,有I10 = i2 (t2)I20 = i1(t1)V进入通态时的电流初值就是V在断态阶段结束时的电流值,反过来,V进入断态时的电流初值就是V在通态阶段结束时的电流值。0ddM22???ERitiL(3-5)???????????????tteREeIi1202M(3-6)(3-7)(3-8) 降压斩波电路10REmeeREREeeITt????????????????????????1111M//101?????REmeeREREeeITt?????????????????????????????????1111//201M由式(3-4)、(3-6)、(3-7)和(3-8)得出??/T?EEm/M????????TTtt11/(3-9)(3-10)式中;;将式(3-9)和式(3-10)用泰勒级数近似,可得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Io,此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。??o2010IREmII?????(3-11) 降压斩波电路