第5章直流斩波电路要点解析.ppt

3-* 3.2.2 桥式可逆斩波电路 桥式可逆斩波电路 —— 两个电流可逆斩波电路组合起来，分别向电动机提供正向和反向电压。 图3-8 桥式可逆斩波电路 使 V4 保持通时，等效为图 5 - 7 a) 所示的电流可逆斩波电路，提供正电压，可使电动机工作于第 1 、2 象限。 使 V2 保持通时，V3 、VD3 和 V4 、VD4 等效为又一组电流可逆斩波电路，向电动机提供负电压，可使电动机工作于第 3 、4 象限。 （B） 注：参照上页内容对该电路做四象限工作状态的分析。 3-* 本章小结 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。 本章的重点是，理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，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，而开关电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。 （C） 第三章 * 第三章 * 82-84 第三章 * 216 第三章 * 214 第三章 * 212 3-* 第 5 章 直流斩波电路 5.1 直流/直流降压变换器（Buck DC/DC 变换器） 5.2 直流/直流升压变换器（Boost DC/DC 变换器） 5.3 直流升压－降压变换器（Boost-Buck变换器或Cuk变换器） *5.4 两象限、四象限直流/直流变换器 *5.5 多相、多重直流/直流变换器 5.6 带隔离变压器的直流/直流变换器 3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 本章小结 （C） 3-* 第 5 章 直流斩波电路 · 引言 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 / DC Converter )。 一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括 直流 - 交流 - 直流变换。 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 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。 （C） 电路种类 直流斩波电路（ DC Chopper ） 3-* 5.1.1 降压斩波电路 电路结构 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 典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负 载，或作为串联开关型稳压电路。 功率器件 V 的驱动和保护电路见第 1 章有关内容。 降压斩波电路 ( Buck Chopper ) （B） 注：如何检测电流 i0 ？ 3-* 例：降压斩波电路的分析 基本电路如图 a)，开关器件 V 在开通 ( ON ) 和关断 ( OFF ) 两种状态下的等效电路分别见图 b) 和 c) ( 只考虑电流连续的情况 )。如图可见，在开关器件 V 的状态确定后，两个等效电路均可按线性电路进行分析，前面课程中学过的知识可得到利用。 实际应用电路会比该电路复杂得多，但基本的分析方法是一致的。 a) b) c) （A） 5.1.1 降压斩波电路 3-* 5.1.1 降压斩波电路 工作原理 t t t O O O b) 电流连续时的波形 T E i G t on t off i o i 1 i 2 I 10 I 20 t 1 u o E V + - M R L VD i o E M u o i G a) 电路图 c) 电流断续时的波形 O O O t t t T E E i G i G t on t off i o t x i 1 i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M 图3-1 降压斩波电路的原理图及波形 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。 （C） 通常串接较大电感 L 使负载电流连续且脉动小。 动画演示 3-* 5.1.1 降压斩波电路 数量关系 电流连续（设电感很大，电流脉动较小） （3-1） （3-2） ton — V 通的时间 toff — V 断的时间 T — 开关周期 a — 导通占空比 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。 （B） 负载电压平均值：按照电感上伏秒积分平衡或能量平衡 负载电流平均值： 3-* 5.1.1 降压斩波电路 数量关系 电流不连续 （3-3） ton — V 通的时间 tx — 电感