3直流斩波电路

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1、第三章直流斩波电路第一节基本斩波电路第二节复合斩波电路和多相多重斩波电路本章小结1龙岩学院物理与机电学院电气教研组第三章直流斩波电路·引言直流斩波电路（DCChopper）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/DCConverter）。电路种类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。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。2龙岩学院物理与机电学院电气教研组第一节基本斩波电路一.降压斩波电路二.升压斩波电路三.升

2、降压斩波电路和Cuk斩波电路四.Sepic斩波电路和Zeta斩波电路动画演示全部过程动画演显3龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.降压斩波电路电路结构典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载。降压斩波电路（BuckChopper)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动画演示4龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.压斩波电路工作原理c)电流断续时的波形EV+-MRLVDioEMuoiGtttOOOb)电流连续时的波形TEiGtontoffioi1i2I10I20t1uoOOOtttTEEiGiGtontoffiotxi1i2I20t1t

3、2uoEMa)电路图图3-1降压斩波电路得原理图及波形t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。5龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.降压斩波电路数量关系电流连续负载电压平均值：（3-1）（3-2）ton——V通的时间toff——V断的时间a--导通占空比电流断续，Uo被抬高，一般不希望出现。负载电流平均值：6龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.降压斩波电路斩波电路三种控制方式T不变，变ton—脉冲宽度

4、调制（PWM）。ton不变，变T—频率调制。ton和T都可调，改变占空比—混合型。此种方式应用最多第2章2.1节介绍过：电力电子电路的实质上是分时段线性电路的思想。基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析。分V处于通态和处于断态初始条件分电流连续和断续7龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.降压斩波电路同样可以从能量传递关系出发进行的推导由于L为无穷大，故负载电流维持为Io不变电源只在V处于通态时提供能量，为在整个周期T中，负载消耗的能量为输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等。8龙岩学院物理

5、与机电学院电气教研组一.降压斩波电路负载电流断续的情况：I10=0，且t=tx时，i2=0式（3-7）式（3-6）（3-16）tx

6、向电容C充电，并向负载提供能量。0iGE0ioI1图3-2升压斩波电路及工组波形a)电路图b)波形11龙岩学院物理与机电学院电气教研组二.升压斩波电路数量关系设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等：（3-21）（3-20）化简得：T/toff>1，输出电压高于电源电压，故为升压斩波电路。——升压比；升压比的倒数记作b，即。b和a的关系：因此，式（3-21）可表示为（3-23）（3-22）12龙岩学院物理与机电学院电气教研组二.升压斩波电路电压升高得原因：电感L储能使电压

7、泵升的作用电容C可将输出电压保持住如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即：。（3-24）与降压斩波电路一样，升压斩波电路可看作直流变压器。输出电流的平均值Io为：(3-25)电源电流的平均值Io为：(3-26)13龙岩学院物理与机电学院电气教研组二.升压斩波电路2.升压斩波电路典型应用一是用于直流电动机传动二是用作单相功率因数校正（PFC）电路三是用于其他交直流电源中ttTEiOOb)a)i1i2I10I20I10tontofftOTOEtc)uoioi1i2t1t2txtontoffI20uo图3-3用于直流电动机回