[工学]电力电子-陈坚 第三章.ppt

第 3 章直流/直流变换器 3 直流/直流变换器 3.1 直流/直流降压变换器（Buck DC/DC 变换器） 3.2 直流/直流升压变换器（Boost DC/DC 变换器） 3.3 直流升压－降压变换器（Boost-Buck变换器或Cuk变换器） *3.4 两象限、四象限直流/直流变换器 *3.5 多相、多重直流/直流变换器 3.6 带隔离变压器的直流/直流变换器 小结 3.1 直流/直流降压变换器（Buck DC/DC 变换器） 3.1.1 电路结构和降压原理 3.1.2 电感电流连续时工作特性 3.1.3 电感电流断流时工作特性 如何实现降压变换？ 3.1.1 电路结构和降压原理 1.理想的电力电子变换器 2.降压原理 3.控制方式 4.输出电压LC滤波 1. 理想的电力电子变换器 2. 降压原理 对开关管T加驱动信号VG ,开关周期为TS VG0, T管导通 VG=0, T管阻断 输出电压 3.控制方式 4.输出电压LC滤波 3.1.2 电感电流连续时工作特性 1.电流连续时只有两种开关状态 2. 变压比、导通比的定义 用波形积分的方法求变压比 用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量 用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量 用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量 滤波 用开关电路的稳态条件求变压比 用电感电流表达式求变压比 3.1.3 电感电流断流时工作特性 1.三种开关状态和变压比 2. 临界负载电流 3. Buck变换器输出电压外特性 例3.1 3.2 直流-直流升压变换器（Boost变换器） 3.2.1 电路结构和升压原理 3.2.2 电流连续时的工作特性 两种开关状态 变压比和电压、电流基本关系 1.两种开关状态 1.两种开关状态 2. 变压比和电压、电流基本关系 2. 变压比和电压、电流基本关系 2. 变压比和电压、电流基本关系 2. 变压比和电压、电流基本关系 2. 变压比和电压、电流基本关系 2. 变压比和电压、电流基本关系 3.2.3 电感电流断流时工作特性 1.三种开关状态与变压比 1.三种开关状态与变压比 1.三种开关状态与变压比 2. 临界负载电流 电感电流断流的影响 3. Boost变换器输出电压外特性 例3.2 Boost电路的运行与控制小结 3.3 直流升压－降压变换器（Cuk变换器） 3.3.1 电路结构和工作原理 3.3.1 电路结构和工作原理 3.3.1 电路结构和工作原理 3.3.1 电路结构和工作原理 Cuk电路在不同工作情况下的波形图 小结：不同变换器比较 3.4 两象限、四象限直流—直流变换器 直流电动机的特性 直流电机的四象限运行 3.4.1 两象限直流—直流变换器 3.4.1 两象限直流—直流变换器 3.4.1 两象限直流—直流变换器 3.4.2 四象限直流—直流变换器 3.4.2 四象限直流—直流变换器 3.4.2 四象限直流—直流变换器 3.4.2 四象限直流—直流变换器 *3.5 多相、多重直流—直流变换器 三相、三重复合型直流—直流变换器原理 3.6 带隔离变压器的DC-DC变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 3.6.2 隔离型Buck-Boost变换器—单端反激变换器 *3.6.3 隔离型Cuk变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 开关管两端的最大电压 最大运行导通比 最大运行导通比 双管正激变换器 3.6.2 隔离型Buck-Boost变换器—单端反激变换器 T导通时的关系式 T阻断时的关系式 综合通、断两种情况的关系式 关系式 关系式 双管反激变换器 例3.3 关于单端反激变换器的小结 *3.6.3 隔离型Cuk变换器 小结 第三、四象限运行等效电路 工作模式： 降压（将Vd的电压降低后送到负载） 输出电压方向： 反向（VAB0） 输出电压大小： 输出电流方向： 反向 电机运行于反向电动状态，能量由直流输入电源供向负载。 第三象限工作 工作模式： 输出电压方向： 正向 输出电压大小： 输出电流方向： 反向 电机运行于反向制动状态，能量由负载供向直流输入电源。 升压（将负载的电压升高后向Vd回馈电能） 第四象限工作 把几个结构相同的基本变换器适当组合可以构成另一种复合型直流—直流变换器，称为多相、多重直流—直流变换器。 假定复合型变换器中开关管控制周期为TS，开关频率为f，如果一个TS周期中电源侧电流iS(t)脉动n次，即iS(t)脉动频率为nf，则称之为n相变换器。 如果一个TS周期中负载电流i0(t)脉动m次，即i0(t)脉动频率为mf，则称之为m