直流斩波系统.ppt

Sepic斩波电路的基本工作原理： Sepic斩波电路的输入输出关系由下式给出： V处于断态时，E—L1—C1—VD—负载（C2和R）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贮存的能量在V处于通态时向L2转移。 当V处于通态时，E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导电，L1和L2贮能。 Zeta斩波电路也称双Sepic斩波电路，其基本工作原理是：在V处于通态期间，电源E经开关V向电感L1贮能。待V关断后，L1经VD与C1构成振荡回路，其贮存的能量转移至C1，至振荡回路电流过零，L1上的能量全部转移至C1上之后，VD关断，C1经L2向负载供电。 Zeta斩波电路的输入输出关系为： 两种电路相比，具有相同的输入输出关系。Sepic电路中，电源电流和负载电流均连续，有利于输入、输出滤波，反之，Zeta电路的输入、输出电流均是断续的。 另外，与前一小节所述的两种电路相比，这里的两种电路输出电压为正极性的。 5.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 复合斩波电路 ：降压斩波电路和升压斩波电路的组合构成 多相多重斩波电路：相同结构的基本斩波电路组合构成 5.2.1电流可逆斩波电路 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 降压斩波电路拖动直流电动机时，如图3-1所示，电动机工作于第1象限 图3-3所示升压斩波电路中，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，拖动直流电动机时，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 原理图： 分析： V2和VD2构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于第2象限 V1和VD1构成降压斩波电路，由电源向直流电动机供电，电动机为电动运行，工作于第1象限 必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路 只作降压斩波器运行时，则V2和VD2总处于断态； 只作升压斩波器运行时，则V1和VD1总处于断态； 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 当降压斩波电路或升压斩波电路的电流断续而 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。以下 图为例说明。 在一个周期内，电枢电流沿正、负两个方向流通，电流 不断，所以响应很快。 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（即四象限运行），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 5.2.2 桥式可逆斩波电路 使V4保持通时，等效为前图a所示的电流可逆斩波电路，向电动机提供正电压，可使电动机工作于第1、2象限，即正转电动和正转再生制动状态 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 桥式可逆斩波电路 5.2.3 多相多重斩波电路 多相多重斩波电路 在电源和负载之间接入多个结构相同的基本斩波电路而构成 相数 一个控制周期中电源侧的电流脉波数 重数 负载电流脉波数 示例：3相3重降压斩波电路 相当于由3个降压斩波电路单元并联而成，总输出电流为3个斩波电路单元输出电流之和，其平均值为单元输出电流平均值的3倍，脉动频率也为3倍 和单相时相比，设输出电流最大脉动率一定时，所需平波电抗器总重量大为减轻 总输出电流最大脉动率（电流脉动幅值与电流平均值之比）与相数的平方成反比 由于3个单元电流的脉动幅值互相抵消，使总的输出电流脉动幅值变得很小 当上述电路电源公用而负载为3个独立负载时，则为3相1重斩波电路 而当电源为3个独立电源，向一个负载供电时，则为1相3重斩波电路 多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波电路单元可互为备用 5.3 间接直流变流电路 逆变电路通常使用全控型器件，整流电路中通常采用快恢复二极管、肖特基二极管或MOSFET构成的同步整流电路（Synchronous Rectifier）。 间接直流变流电路分为单端(Single End)和双端(Double End)电路两大类。 单端电路：变压器中流过的是直流脉动电流，如正激电路和反激电路。 双端电路：变压器中的电流为正负对称的交流电流。如半桥、全桥和推挽电路。 间接直流变流电路：先将直流逆变为交流，再整流为直流电，也称为直—交—直电路。 间接直流变流电路的结构 采用这种结构的变换原因： 输出端与输入端需要隔离。 某些应用中需要相互隔离的多路输出。 输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1。 交流环节采用较高的工作频率，可以减小变压器和滤波电感、滤波电