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第5章 直流-直流变流电路 5.1 基本斩波电路 5.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 工作原理 （Boost Chopper） 数量关系 基本工作原理 Cuk斩波电路 5.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 Zeta斩波电路原理 5.2.2 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。 5.2.3 多相多重斩波电路 基本概念 * 1 制作：龚淑秋 ·引言 直流斩波电路（DC Chopper） DC →DC 也称为直流--直流变换器（DC/DC Converter）。 电路种类 6种基本斩波电路 复合斩波电路 多相多重斩波电路 降压斩波、升压斩波 升降压斩波 Cuk斩波 Sepic斩波 Zeta斩波 ——不同结构基本斩波电路组合 ——相同结构基本斩波电路组合 第5章 直流斩波电路 电路结构 全控型器件 续流二极管 负载上的反电动势 典型用途 拖动直流电动机 蓄电池负载 （Buck Chopper) 5.1.1 降压斩波电路 电流连续 电流断续 t=t1时，V断，VD续流，uo=0。电流↓ t=0时，V通，uo=E，io指数规律上升 通常串接大电感L使负载电流连续。 数量关系 不希望电流断续 动态演示 应用最多 5.1.1 降压斩波电路 T不变，变ton —脉冲宽度调制（PWM） ton不变，变T —频率调制。 ton和T均可调，变占空比—混合型。 斩波电路 三种控制 方式 从能量传递关系推导 假定L无穷大，Io恒定 一个T中，电源提供 负载耗能： 忽略损耗 可将降压斩波器看作直流降压变压器 P入=P出 负载电流断续的情况： I10=0，且t=tx时，i2=0 txtoff 电流断续的条件： 负载电流平均值为： 输出电压平均值为： 5.1.1 降压斩波电路 电路结构 1) 升压斩波电路的基本原理 5.1.2 升压斩波电路 工作原理 假设L和C值很大 0 iG E 0 io I1 数量关系 V通时，L上能量 V断时，L释放能量 一个周期T中: 化简得： T/toff1，故为升压斩波 V通态,E向L充电,I1恒定,C向R供电,Uo恒定。 升压比 因此: 也可看作直流变压器 忽略损耗: V断态,E和L同时向C充电,并向负载提供能量 动态演示 直流电动机传动 单相功率因数校正（PFC）电路 其他交直流电源中 t O T O E t u o i o i 1 i 2 t 1 t 2 t x t on t off I 20 t t E i O O i 1 i 2 t on t off u o 电流连续时 电流断续时 直流电动机传动 再生制动时把电能回馈给直流电源。 直流电源的电压基本是恒定的，不必并联电容器。 5.1.2 升压斩波电路 2) 升压斩波电路典型应用 当V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式： 当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式： 当电流连续时，考虑到初始条件，近似L无穷大时电枢电流的平均值Io，即 该式表明，以电动机一侧为基准看，可将直流电源电压看作是被降低到了 。 5.1.2 升压斩波电路 升降压斩波电路 (buck -boost Chopper) 电路结构 5.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 V通 E向L供电贮能。C向R供电 V断 L的能量向负载释放 也称反极性斩波电路 o t b) o t i 1 i 2 t on t off I L I L 数量关系 V通态 uL = E V断态 uL = - uo 稳态时，一个T 内电感L两端 电压uL对时间的积分为零 0a 0.5时为降压，0.5a 1时为升压，故称作 升降压斩波电路。也称buck-boost 变换器。 动态演示 V通，E-L1-V和R-L2-C-V有电流 ,电容电流乘时间I2ton 等效电路 5.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 优点（与升降压斩波比）电流连续，脉动小，利于对输入、输出滤波 V断，E-L1-C-VD和R-L2-VD有电流 ,电容电流乘时间I1 toff b) Zeta斩波电路 a) Sepic斩波电路 电路结构 Speic电路原理 V通态，E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导电，L1和L2贮能。 V断态，E—L1—C1—VD—负载回路及L2—VD—负载回路同时导电，此阶段E和L1既向负载供电，同时也向C1充电（C1贮能在V通时向L2转移）。 输入输出关系： 5.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 V处于通态期间，电源E经开关V向电感L1贮能。 V关断后，L1－VD－C1构成振荡回路， L1的能量转移至