电力电子技术基础15-DCtoDC讲述.ppt

复合斩波电路——降压斩波电路和升压斩波电路组合构成 多相多重斩波电路——相同结构的基本斩波电路组合构成 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。 * Fundamentals of Power Electronics Technology 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 6 第5章 直流斩波电路 5.2.1 直流可逆斩波电路 斩波电路用于拖动直流电动机时，常要使电动机既可电动运行，又可再生制动。 降压斩波电路能使电动机工作于第1象限。 升压斩波电路能使电动机工作于第2象限。 电流可逆斩波电路：降压斩波电路与升压斩波电路组合。此电路电动机的电枢电流可正可负，但电压只能是一种极性，故其可工作于第1象限和第2象限。 电流可逆斩波电路 Id Ud 第一象限： Ud0, Id0 第二象限： Ud0, Id0 第三象限： Ud 0, Id 0 第四象限： Ud 0, Id0 ——直流可逆斩波电路 用于直流电动机发电制动的直流升压斩波电路 用于直流电动机电动运行的直流降压斩波电路 电路结构 a) 电路图 V1和VD1构成降压斩波电路，电动机为电动运行，工作于第1象限。 V2和VD2构成升压斩波电路，电动机作再生制动运行，工作于第2象限。 必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路。 工作过程（三种工作方式) 第3种工作方式：一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作。 当一种斩波电路电流断续而为零时，使另一个斩波电路工作，让电流反方向流过，这样电动机电枢回路总有电流流过。 图5-7 电流可逆斩波电路及波形 电流可逆斩波电路：电枢电流可逆，两象限运行，但电压极性是单向的 当需要电动机进行正、反转以及可电动又可制动的场合，须将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，成为桥式可逆斩波电路 ——双象限半桥斩波器在直流电机负载的情况 图5-8 桥式可逆斩波电路 使V4保持通时，等效为图5-7a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 。 5.3 直流斩波电路的控制方法 c) 电流断续时的波形 E V + - M R L VD i o E M u o t t t O O O b)电流连续时的波形 T E u GE t on t off i o i 1 i 2 I 10 I 20 t 1 u o O O O t t t T E E u GE t on t off i o t x i 1 i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M a) 电路图 （5-1） 斩波电路三种时间比控制方式（根据对输出电压平均值进行调制的方式不同而划分） 定频调宽控制法：T不变，变ton —脉冲宽度调 制（PWM） 2.定宽调频控制法：ton不变，变T —频率调制 3.调频调宽混合控制法：ton和T都可调，改变占 空比—混合型 ——斩波电路的时间比控制方法 5.4 晶闸管的换流技术 ——换流的方法 换流——电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相。 开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。 关断： 全控型器件可通过门极关断。 半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。 一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断。 研究换流方式主要是研究如何使器件关断。 降压斩波电路（Buck Chopper) ——换流方式分类 1) 器件换流（Device Commutation） 利用全控型器件的自关断能力进行换流。 在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。 2) 电网（电源）换流（Line Commutation） 电网提供换流电压的换流方式。 将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。 3) 负载换流（Load Commutation） 4) 强迫换流（Forced Commutation） 电网（电源）换流例子 三相桥式全控整流电路电阻负载a=30?时的波形 ——负载换流 由负载提供换流电压的换流方式。 负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。 基本的负载换流电路，4个桥臂均由晶闸管组成。 整个负载工作在接近串联谐振状态而略呈容