第3章直流斩波电路.ppt

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1、第第3章章 直流斩波电路直流斩波电路3.1 基本斩波电路基本斩波电路(降压斩波电路降压斩波电路、升压斩波电路升压斩波电路)3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路复合斩波电路和多相多重斩波电路 本章小结本章小结1第第3章章 直流斩波电路直流斩波电路引言引言直流斩波电路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(在第八章介绍）。电路种类6种基本斩波电路：降降压压斩斩波波电电路路、升升压压斩斩波波电电路路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。23.1 基本斩波电路基本斩波电路3.1.1 降压

2、斩波电路降压斩波电路3.1.2 升压斩波电路升压斩波电路3.1.3 升降压斩波电路升降压斩波电路3453.1.1 降压斩波电路降压斩波电路 电路结构全控型器件IGBT。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典型用途：是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载。降压斩波电路降压斩波电路原理图原理图L很大63.1.1 降压斩波电路降压斩波电路工作原理工作原理图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

3、流连续且脉动小。7893.1.1 降压斩波电路降压斩波电路数量关系数量关系电流连续负载电压平均值：（3-1）（3-2）tonV通的时间通的时间 toffV断的时间断的时间 a-导通占空比导通占空比 电流断续，Uo被抬高，一般不希望出现。负载电流平均值：103.1.1 降压斩波电路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11123.1.1 降压斩波电路降压斩波电路 负载电流断续的情况（了解结论）：负载电流断续的情况（了解结论）：I10=0，且t=tx时，i2=0式（3-7）式（3-6

4、）（3-16）tx1，输出电压高于电源电压，故为升压升压斩波电路。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）223.1.2 升压斩波电路升压斩波电路电压升高得原因：1.电感L储能使电压泵升的作用 2.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I1为(见3-24）：(3-26)233.1.2 升压斩波电路升压斩波电路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

5、正（PFC）电路三是用于其他交直流电源中ttTEiOOb)a)i1i2I10I20I10tontofftOTOEtc)uoioi1i2t1t2txtontoffI20uo图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a）电路图 b）电流连续时 c）电流断续时用于直流电动机传动再生制动时把电能回馈给直流电源。电动机电枢电流连续和断续两种工作状态。直流电源的电压基本是恒定的，不必并联电容器。24253.1.2 升压斩波电路（升压斩波电路（P105页公式推导）页公式推导）如图3-3c，当电枢电流断续时：当t=0时刻i1=I10=0，令式（3-31）中I10=0即可求出I20，进而可写出 i

6、2的表达式。另外，当t=t2时，i2=0，可求得i2持续的时间tx，即图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形-电流断续的条件，可以据此判定电路的工作状态。txt0ff即电流断续时tOTOEtc)uoioi1i2t1t2txtontoffI2026 本章本章小结小结本章介绍了6种基本斩波电路、2种复合斩波电路及多相多重斩波电路。本章的重重点点是，理解降降压压斩斩波波电电路路和升升压压斩斩波波电电路路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路解析方法、工作特点直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开开关关电电源源则是斩波电路应用的新领域，前者的应用在逐渐萎缩，而后者的应用是电力电子领域的一大热点。27