电力电子技术第1版教学课件作者赵莉华CH3直流斩波电路课件幻灯片.ppt

◆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 3.3.4 半桥型变换电路的结构及工作原理 ◆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 半桥型变换电路的结构及工作原理 3.3.5 全桥型变换电路的结构及工作原理 ◆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 全桥型变换电路的结构及工作原理 ◆工作过程 ?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。 ?当S1与S4开通后，VD1和VD4导通，L电流逐渐上升。 ?当S2与S3开通后，VD2和VD3导通，L电流也上升。 ?4个开关都关断时，4个二极管都导通，各分担一半电感电流，L电流逐渐下降。 S1和S2断态时承受的峰值电压均为Ui。 3.3.5 全桥型变换电路的结构及工作原理 ?如S1、S4与S2、S3的导通时间不对称，则交流电压uT中含有直流分量，在变压器一次侧产生很大的直流分量，造成磁路饱和，因此全桥电路应注意避免电压直流分量的产生，可在一次侧回路串一电容，阻断直流电流。 ?为避免同一侧半桥中上下两开关同时导通，每个开关占空比不能超过50%，还应留有裕量。 3.3.5 全桥型变换电路的结构及工作原理 ◆输出电压 ?滤波电感电流连续时 ?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 3.3.5 全桥型变换电路的结构及工作原理 电路 优点 缺点 功率范围 应用领域 正激 电路较简单，成本低，可靠性高，驱动电路简单 变压器单向激磁，利用率低 几百W~几kW 各种中、小功率电源 反激 电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单 难以达到较大的功率，变压器单向激磁，利用率低 几W~几十W 小功率电子设备、计算机设备、消费电子设备电源。 全桥 变压器双向励磁，容易达到大功率 结构复杂，成本高，有直通问题，可靠性低，需要复杂的多组隔离驱动电路 几百W~几百kW 大功率工业用电源、焊接电源、电解电源等 半桥 变压器双向励磁，没有变压器偏磁问题，开关较少，成本低 有直通问题，可靠性低，需要复杂的隔离驱动电路 几百W~几kW 各种工业用电源，计算机电源等 推挽 变压器双向励磁，变压器一次侧电流回路中只有一个开关，通态损耗较小，驱动简单 有偏磁问题 几百W~几kW 低输入电压的电源 各种不同的间接直流变流电路的比较 本章小结 ■直流-直流变流电路包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。 ■直接直流变流电路包括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，其中最基本的是降压斩波电路和升压斩波电路两种。 ■常见的间接直流变换电路可以分为单端和双端电路两大类，单端电路包括正激和反激两类，双端电路包括全桥、半桥和推挽三类，每一类电路都可能有多种不同的拓扑形式或控制方法。 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 四川大学电气信息学院电气工程系 * 数量关系 稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即 所以输出电压为： 3.2.3 升降压斩波电路的结构及工作原理 结论 改变占空比，改变输出电压大小。 当0D1/2时为降压，当1/2D1时为升压，故称作降升压斩波电路，也称之为buck-boost 变换器。 3.2.3 升降压斩波电路的结构及工作原理 设电源电流i1和负载电流i2的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有： 其输出功率和输入功率相等，可看作为一升降压直流变压器。 电路特点：负载与电容并联，电容不是无穷大，则电容电压有波动，负载电流也波动；输入电流断续。由于输入和输出电流波动，对电源和负载都产生电磁干扰。 3.2.3 升降压斩波电路的结构及工作原理 电路结构 升压斩波电路和降压斩波电路串联而成。两个电感为储能电感，电容为传递能量的耦合电容。 3.2.4 Cuk电路的结构及工作原理 V导通时，VD截止。电源向电感L1提供能量，负载能量由电容提供，电感L2储能。 负载电压极性下正上负。 3.2.4 Cuk电路的结