直流斩波.ppt

第五章 直直变换器 （直流斩波器）
直流斩波器的应用：
直流电机调速
直流电压变换（开关电源）
直流电压隔离
1
北京交通大学电气工程学院
直流斩波器的分类：
根据输入、输出电压大小
降压型 上升
当 Uf > Ur 时， 减小ton ， U0 下降
特点：开关频率固定，易于滤波，响应较慢
9
北京交通大学电气工程学院
5. 2 直流斩波器基本电路
5. 2. 1 降压斩波器
CH导通：uLD＝US，iA上升
CH关断：D导通，
uLD ＝0 ，iA下降
ULD ＝  US
 < 1 ，ULD < US
LF 、CF ：输入滤波电路
10
北京交通大学电气工程学院
5. 2. 2 升压斩波器
CH导通，D截止：
uCH＝0 ，iS 上升， LF 充电
CH关断，D导通：
uCH＝ UC ，iS 下降， LF 放电

US＝ UCH , UC＝ ULD

 < 1 ，ULD > US
11
北京交通大学电气工程学院
5. 2. 3 第二象限斩波器
ULD > 0 ， iA < 0
能量从负载流向电源
电机再生制动， ULD < Em

ULD＝ UCH , UC＝ US
0 <  < 1 ，ULD < US
12
北京交通大学电气工程学院
5. 2. 4 A型两象限斩波器
电动状态：CH2始终关断，
CH1、D1交替导通，
ULD > Em ，iA > 0 。
再生状态： CH1始终关断，
CH2、D2交替导通，
ULD < Em ，iA < 0 。
ULD > 0，iA可正可负，
位于第一、二象限
能量双向流动
13
北京交通大学电气工程学院
5. 2. 5 B型两象限斩波器
电动状态：CH2始终导通， D2始终截止，
CH1、D1交替导通，与降压斩波器相同，
ULD > Em > 0，iA > 0 。
再生状态：CH1始终关断， D1始终导通，
CH2、D2交替导通，类似于第二象限斩波器
ULD < 0，Em < 0，[ULD]<[Em]，iA > 0 。
iA > 0，ULD可正可负，
位于第一、四象限。
其他控制方式：CH1 、CH2
同时导通或交替导通。
14
北京交通大学电气工程学院
5. 2. 6 四象限斩波器
CH1、D1＋ CH4、D4＝B型两象限斩波器
iA > 0，ULD可正可负，位于第一、四象限。
CH2、D2＋ CH3、D3＝B型两象限斩波器（左右翻转）
iA < 0，ULD可正可负，位于第二、三象限。
组合后 IA、ULD 极性均可变，电机可四象限运行。
多种控制方法
15
北京交通大学电气工程学院
六种基本电路总结
降压斩波器的输出电压波形为脉冲列，脉冲幅值等于输入电压，因此输出小于输入。
输出电压、电流的方向与斩波开关的位置和方向有关。
多象限斩波器是由多个单象限斩波器组成，分别承担各自象限内的电压和电流。
16
北京交通大学电气工程学院
六种基本电路总结（续）
电动机负载在电动状态时 ULD > Em ，在再生状态时，ULD < Em 。
在非电动机负载时，为使输出电压恒定，也需要平波电抗器 Ld 。
输入滤波电路的作用：减小输入电流谐波含量。输出滤波电路的作用：减小输出电压谐波含量。
17
北京交通大学电气工程学院
5. 5 斩波器的电路分析
输出滤波电路（Ld）的作用：
减小输出电压、电流谐波含量。
（减小纹波、脉动系数）
18
北京交通大学电气工程学院
输出滤波参数对电路的影响：
当 = 时，IA =  IAmax
19
北京交通大学电气工程学院
LLD 增加，IA、IAmin、K 减小。
T 减小，即斩波频率 f 提高， IA、IAmin、K 减小。
IA一定时，提高 f 可以减小所需 Ld 。
DC－DC变换器向高频化发展。
20
北京交通大学电气工程学院
输入滤波电路（LF、CF）的作用：
减小输入电流谐波含量。
输入滤波参数对电路的