第3章直流斩波电路要点解析.ppt

* 电力电子技术 * ◆电路结构 与升降压电路比较，用变压器代替储能电感，所以变压器不仅起隔离作用，还起储能电感作用。 3.3.2 反激电路 升降压电路 反激电路 * 电力电子技术 * 3.3.2 反激电路 S u S i S i VD t on t off t t t t U i O O O O 图 5-14 反激电路原理图 图 5-15 反激电路的理想化波形 ◆工作过程 ?S开通后，VD处于断态，W1绕组的电流线性增长，电感储能增加。负载由电容供电。 ?S关断后，W1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD向输出端释放，提供负载能量，电容充电。开关电压为 * 电力电子技术 * 3.3.2 反激电路 S u S i S i VD t on t off t t t t U i O O O O 图 5-14 反激电路原理图 图 5-15 反激电路的理想化波形 ◆工作过程 副边电感电流未降到零时，开关电压为 反激：电源能量是在开关关断期间传递到负载侧的。 * 电力电子技术 * 3.3.2 反激电路 S u S i S i VD t on t off t t t t U i O O O O 图 5-14 反激电路原理图 图 5-15 反激电路的理想化波形 ◆工作模式 ?当S开通时，W2绕组中的电流尚未下降到零，则称工作于电流连续模式，输出输入电压关系为 ? S开通前，W2绕组中的电流已经下降到零，则称工作于电流断续模式，此时输出电压高于（5-53）的计算值，在负载为零的极限情况下 所以应该避免负载开路状态。 * 电力电子技术 * ◆ 电路特点 结构简单，元器件数量少，成本低，小功率开关电源中应用。尤其是多电源输出时。 变压器利用率低，开关器件承受的电流峰值大，不适用于较大功率的开关电源。 3.3.2 反激电路 * 电力电子技术 * ◆电路结构特点 变压器有中心抽头。 二极管既做整流，又做续流。 可看作为两个单端正激组合而成，常用于多端输出电路。 3.3.3 推挽电路 * 电力电子技术 * ◆工作过程 两个开关交替导通。 S1导通时，VD1也导通，L电流逐渐上升。 S2导通时，VD2处于通态，L电流也逐渐上升。 当两个开关都关断时，VD1和VD2都处于通态，各分担一半的电流。 开关断开时，承受2倍电源电压。 3.3.3 推挽电路 * 电力电子技术 * ? S1和S2同时导通，相当于变压器一次绕组短路，因此应避免，每个开关占空比不能超过50%，还要留有死区。 ◆输出电压 ?当滤波电感L的电流连续时 ?输出电感电流不连续，输出电压Uo将高于电流连续时的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下 3.3.3 推挽电路 * 电力电子技术 * 电路特点 输入回路只有一个开关，导通压降小，通态损耗小，适合输入电压较低的电源。 开关器件承受2倍电源电压。 两个开关性能不可能完全相同，两个半周期工作情况不完全对称，有偏磁问题。 3.3.3 推挽电路 * 电力电子技术 * 电路结构特点： 电源侧两个大电容； 两个开关与电源串接。 3.3.4 半桥电路 高频交流 全波整流电路 * 电力电子技术 * ◆工作过程： ?S1与S2交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压，改变开关占空比，可改变二次侧整流电压ud平均值，即改变了输出电压Uo。 ?S1导通时，VD1导通；S2导通时，VD2导通。当两个开关都关断时，VD1和VD2都导通，各分担一半的电流。 3.3.4 半桥电路 * 电力电子技术 * ?S1或S2导通时L电流逐渐上升。 ?两个开关都关断时，L电流逐渐下降； ?S1和S2断态时承受的峰值电压均为Ui。 ?由于电容的隔直作用，半桥电路对由于两个开关导通时间不对称而造成的变压器一次侧电压的直流分量有自动平衡作用，因此不容易发生变压器的偏磁和直流磁饱和。 3.3.4半桥电路 * 电力电子技术 * 3.3.4 半桥电路 ◆输出电压 ?滤波电感L的电流连续时 ?输出电感电流不连续，输出电压Uo将高于上式计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下 * 电力电子技术 * ◆电路特点 变压器利用率高，无偏磁问题； 与全桥电路比，开关器件少，但器件承受电压高； 用于数百瓦至数千瓦的电源。 3.3.4 半桥电路 * 电力电子技术 * ◆电路结构 ?互为对角的两个开关同时导通，同一侧半桥上下两开关交替导通，变压器一次侧形成幅值为Ui的交流电压，改变占空比就可以改变输出电压。 3.3.5 全桥电路 高频交流 单相二极管整流电路 * 电力电子技术 * ?当S1与S4开通后，VD1和VD4导通，L电流逐渐上升。 ?当S2与S