第3章 直流斩波电路.ppt

第3章 直流斩波电路 3.1 基本斩波电路 3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 本章小结 第3章 直流斩波电路·引言 直流斩波电路（DC Chopper） 将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。 也称为直流--直流变换器（DC/DC Converter）。 一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。 3.1 基本斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 3.1.2 升压斩波电路 3.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 数量关系 3.1.1 降压斩波电路 斩波电路三种控制方式 T不变，变ton —脉冲宽度调制（PWM）。 ton不变，变T —频率调制。 ton和T都可调，改变占空比—混合型。 3.1.1 降压斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 3.1.2 升压斩波电路 升压斩波电路（Boost Chopper） 3.1.2 升压斩波电路 工作原理 3.1.2 升压斩波电路 数量关系 3.1.2 升压斩波电路 电压升高得原因：电感L储能使电压泵升的作用 电容C可将输出电压保持住 3.1.2 升压斩波电路 2) 升压斩波电路典型应用 3.1.2 升压斩波电路 数量关系 3.1.2 升压斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 基本工作原理 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 数量关系 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 2) Cuk斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 同理： 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 Zeta斩波电路原理 3.2复合斩波电路和多相多重斩波电路 3.2.1 电流可逆斩波电路 3.2.2 桥式可逆斩波电路 3.2.3 多相多重斩波电路 3.2.1 电流可逆斩波电路 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 3.2.1 电流可逆斩波电路 3.2.2 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。 3.2.3 多相多重斩波电路 基本概念 3.2.3 多相多重斩波电路 3.2.3 多相多重斩波电路 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。 本章小结 本章介绍了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。 本章的重点是，理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路解析方法、工作特点 直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，前者的应用在逐渐萎缩，而后者的应用是电力电子领域的一大热点。 a) o t b) o t i 1 i 2 t on t off I L I L 图3-4 升降压斩波电路及其波形a）电路图 b）波形 V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。 V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。 动态演示。 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 （3-39） 所以输出电压为： （3-41） V处于通态 uL = E V处于断态 uL = - uo （3-40） 图3-4b中给出了电源电流i1和负载电流i2的波形，设两者的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有： （3-42） 由上式得： （3-43） 结论 当0a 1/2时为降压，当1/2a 1时为升压，故称作升降压斩波电路。也有称之为buck-boost 变换器。 其输出功率和输入功率相等，可看作直流变压器。 （3-44） o t b) o t i 1 i 2 t on t off I L I L V通时，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路有电流。 V断时，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路有电流。 输出电压的极性与电源电压极性相反。 电路相当于开关S在A、B两点