直流斬波電路新ppt課件-wenkub.com
2025-05-09 12:42 本頁面
【正文】 ■ 常見的間接直流變換電路可以分為 單端 和 雙端電路兩大類，單端電路包括正激和反激兩類，雙端電路包括全橋、半橋和推挽三類，每一類電路都可能有多種不同的拓撲形式或控制方法。 ■ 由于開關(guān)電源采用了 工作頻率較高 的交流環(huán)節(jié)，變壓器和濾波器都大大減小，因此同等功率條件下其體積和重量都遠遠小于相控整流電源。 ◆ 適用場合：高壓輸出的情況下。 ◆ 缺點：二極管斷態(tài)時承受的反壓較高，對器件耐壓要求較高，而且變壓器二次側(cè)繞組有中心抽頭，結(jié)構(gòu)較復雜。 347 推挽電路 ? 如果 S1和 S2同時導通，就相當于變壓器一次側(cè)繞組短路，因此應(yīng)避免兩個開關(guān)同時導通，每個開關(guān)各自的占空比不能超過 50%，還要留有死區(qū)。 ? 為避免同一側(cè)半橋中上下兩開關(guān)同時導通，每個開關(guān)的占空比不能超過50%，還應(yīng)留有裕量。 ? 當 S1與 S4開通后， VD1和 VD4處于通態(tài)，電感 L的電流逐漸上升。 ? S1導通時，二極管 VD1處于通態(tài)，S2導通時，二極管 VD2處于通態(tài)，當兩個開關(guān)都關(guān)斷時，變壓器繞組 N1中的電流為零， VD1和 VD2都處于通態(tài)，各分擔一半的電流。 ? 變壓器的磁心復位所需的時間為 on13r st tNNt ?◆ 輸出電壓 ? 輸出濾波電感電流連續(xù)時 TtNNUU on12io ?? 輸出電感電流不連續(xù)時，在負載為零的極限情況下 i12o UNNU ?(351) (352) 341 反激電路 S u S i S i VD t on t off t t t t U i O O O O 圖 3514 反激電路原理圖 圖 315 反激電路的理想化波形 ■ 反激電路 ◆ 工作過程 ? S開通 后， VD處于斷態(tài)， W1繞組的電流線性增長，電感儲能增加。 ? S關(guān)斷 后，電感 L通過 VD2續(xù)流， VD1關(guān)斷。 雙管隔離DC/DC變換電路有 推挽 （ PushPull） 電路和半橋 （ HalfBridge） 電路 2種 。 337 帶隔離的直流直流變流電路 正激電路 反激電路 半橋電路 全橋電路 推挽電路 全波整流和全橋整流 開關(guān)電源 338 帶隔離的直流直流變流電路 ? 總輸出電流 最大脈動率 （電流脈動幅值與電流平均值之比）與相數(shù)的平方成反比，其總的輸出電流脈動幅值變得很小，所需 平波電抗器 總重量大為減輕。 ◆ 相數(shù) :一個控制周期中電源側(cè)的電流脈波數(shù)。 334 橋式可逆斬波電路 圖 38 橋式可逆斬波電路 ■ 橋式可逆斬波電路 ◆ 將 兩個電流可逆斬波電路組合起來，分別向電動機提供正向和反向電壓，使電動機可以 4象限 運行。 ◆ 工作過程 ? 兩種工作情況：只作降壓斬波器運行和只作升壓斬波器運行。 ◆ 電流可逆斬波電路：降壓斬波電路與升壓斬波電路組合，此電路電動機的電樞電流可正可負，但電壓只能是一種極性，故其可工作于第 1象限和第 2象限。 Sepic電路的電源電流和負載電流均連續(xù) ， Zeta電路的輸入、輸出電流均是 斷續(xù) 的。 V斷態(tài)， E— L1— C1— VD— 負載 回路及 L2— VD— 負載 回路同時導電，此階段 E和 L1既向負載供電，同時也向C1充電（ C1貯存的能量在 V處于通態(tài)時向L2轉(zhuǎn)移 ）。 圖 35 Cuk斬波電路及其等效電路 a） 電路圖 b） 等效電路 326 Cuk斬波電路 同理： 數(shù)量關(guān)系 ? ?T ti0 C 0d （ 345） V處于通態(tài)的時間 ton，則電容電流和時間的乘積為 I2ton。 ? 同樣在忽略變換損耗條件下，根據(jù)輸入、輸出功率相等關(guān)系，可導出變換器的輸入、輸出電流平均值間關(guān)系 325 Cuk斬波電路 2) Cuk斬波電路 V通時 ， E— L1— V回路和 R— L2— C— V回路有電流 。 直流電源的電壓基本是恒定的，不必并聯(lián)電容器。當 VT關(guān)斷結(jié)束時（或?qū)ㄩ_始時） iL =0 ，則進入電流連續(xù)與否的臨界狀態(tài)，其電感電壓 uL 、電感電流 iL波形如下。 解：由于 L值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為 輸出電流平均值為 )(8050 2 0 020on VETtU o ????o 80 810 ()o UIAR? ? ?315 升壓斬波電路 升壓斬波電路（ Boost Chopper） 保持輸出電壓 儲存電能 電路結(jié)構(gòu) 一 ) 升壓斬波電路的基本原理 316 電流連續(xù)時 電感電流連續(xù) iL 0時，有關(guān)波形及 VT導通 、關(guān)斷兩工作模式下的等效電路。 輸入、輸出電流關(guān)系為 （ 33） 因此電流連續(xù)時 Buck變換器完全相當于一個“直流”變壓器。 39 降壓斬波電路 電路結(jié)構(gòu) 主要應(yīng)用于開關(guān)穩(wěn)壓電源，直流電機速度控制，以及需要直流降壓變換的場合。 （ 3）混合控制 這是一種既改變斬波頻率（即周期 T）、又改變導通時間 ton 的控制方式，其優(yōu)點是可較大幅地改變輸出電壓平均值，但也由于斬波頻率變化，濾波困難。 改
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