第五章：直流斩波.ppt

第 5 章直流变换器(DC-DC变换器)
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本章内容
降压变换器(BUCK变换器)
升压变换器(BOOST变换器)
升降压变换器(BUCK--BOOST变换器)
多象限直流变换器
多相多重直直变换器
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概述
1、直流电压的调节方式
(1)线性调节方式
通过与负载相串联的线性元件来调节电压
损耗大、效率低
(2)开关调节方式
通过电子开关的闭合/断开来调节电压
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2、直—直变换器采用开关调节方式
3、直—直变换技术的应用
直流调速系统:如地铁动车、无轨电车、其它蓄电池供电的电动车辆等,在此领域称直流斩波技术
开关电源:如通信电源、电脑、移动电话电源等,在此领域称直—直变换技术
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4、直—直变换器的分类:
根据输入、输出电压大小分为:
降压型 Uo < Ui Buck 型
升压型 Uo > Ui Boost 型
升-降压型 Buck-Boost 型 Cuk 型
根据输出电压、输出电流方向分为:
第一象限 Uo > 0 , Io > 0
第二象限 Uo > 0 , Io < 0
两象限
四象限
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根据是否带隔离变压器分为:
不带隔离变压器型
带隔离变压器型
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降压变换器的电路拓扑
5、构成直—直变换器的三要素:
三要素:开关管、储能电感、续流二极管。
这三者可以有不同的连接方式,从而构成不同类型的直—直变换器,如降压、升压、升—降压等变换器。
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6、直—直变换器的控制方式
基本控制方式:调节 ton / T
定频调宽控制(PWM)
T 不变,调节 ton
定宽调频控制(PFM)
ton 不变,调节 T
toff 不变,调节 ton 和 T
调频调宽混合控制
BUCK变换器
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7、本章将讨论直—直变换器的工作原理和稳态工作特性,在分析过程中基于以下几点假设:
电路中的开关管、二极管均为理想器件;
电路中的电感、电容均为理想器件。
8、基础知识:
电感、电容的工作特性。
分析方法
①画波形:开关器件状态→uL→iL→其它
②推导输出电压/输入电压之间的关系
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5. 1 降压变换器(BUCK变换器)
2、工作原理
S闭合,Ud通过L向R供能,iL增大,L储能增加
S断开, iL通过D续流,L上的能量消耗在R上, iL下降
Uo=0~ Ud
视iL是否连续,可分为连续导电模式和不连续导电模式
功率开关器件
滤波电容
储能电感
续流二极管
一、电路结构与工作原理
1、电路结构
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