【正文】 在恒值 （ 恒壓或恒流 ） 控制或波形控制中 ， 常采用瞬時(shí)值控制的斬波方式 。這種方式的實(shí)現(xiàn)電路比較簡單，但由于斬波頻率變化，消除開關(guān)諧波的濾波電路較難設(shè)計(jì)。 37 ? 由于斬波器開關(guān)頻率固定，這種控制方式下為消除開關(guān)頻率諧波的濾波器設(shè)計(jì)提供了方便。 當(dāng) Uc UT ， 比較器輸出 UPWM =“1”（ 高 ） ；當(dāng) Uc UT ， UPWM =“0” （ 低 ） ， 從而獲得斬波器功率開關(guān)控制信號 UPWM 。時(shí)間比控制又有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式： 35 （ 1）脈寬控制 ? 斬波頻率固定（即 T不變），改變導(dǎo)通時(shí)間 ton實(shí)現(xiàn) 變化、控制輸出電壓 U0 大小，常稱定頻調(diào)寬，或脈寬調(diào)制（直流PWM）。即 （ 31） 式中 T= ton + toff =1/f 為斬波周期； f 為斬波頻率； 為導(dǎo)通比。從工作波形來看，相當(dāng)于是一個(gè)將恒定直流進(jìn)行“斬切”輸出的過程，故稱斬波器。當(dāng)輸入直流電壓大小恒定時(shí)，則可控制開關(guān)的通斷時(shí)間來改變輸出直流電壓的大小。 隔離 DC/DC變換電路 （ 帶隔離變壓器 ) 32 直流斬波電路 ? 6種基本斬波電路： 降壓（ Buck）斬波電路 、 升壓（ Boost）斬波電路 、 升降壓（ BuckBoost ）斬波電路、 Cuk斬波電路、 Sepic斬波電路和 Zeta斬波電路。 一般指 直接 將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?， 不包括直流 — 交流 — 直流 。31 第 3章 DC/DC變換電路 引言 DC/DC變換電路 （ DC/DC Converter） 將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電 。 兩類：按輸入與輸出間是否有電氣隔離 非隔離 DC/DC變換電路 （ 不帶隔離變壓器 )， 也稱直流斬波電路 。 33 斬波電路的基本控制方式 ? DCDC變換是采用一個(gè)或多個(gè)開關(guān)（功率開關(guān)器件）將一種直流電壓變換為另一種直流電壓。 ? 如果開關(guān) S導(dǎo)通時(shí)間為 ton，關(guān)斷時(shí)間為 toff ，則在輸入電壓 E 恒定條件下，控制開關(guān)的通、斷時(shí)間 ton 、 toff的相對長短，便可控制輸出平均電壓 U0的大小，實(shí)現(xiàn)了無損耗直流調(diào)壓。 34 一、 時(shí)間比控制 通過改變斬波器的通、斷時(shí)間而連續(xù)控制輸出電壓的大小?？梢钥闯觯淖儗?dǎo)通比 即可改變輸出電壓平均值 U0 ，而 的變化又是通過對 T、 ton 控制實(shí)現(xiàn)的。 圖 32 脈寬控制方式 （ a）原理電路；（ b）控制波形 36 ? 圖 （ a） 為一電壓比較器 ， UT為頻率固定的鋸齒波或三角波電壓 ， Uc為直流電平控制信號 ， 其大小代表期望的斬波器輸出電壓平均值 U0 。 改變 Uc大小 ， 改變斬波器開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間 ， 在 UT 固定條件下 ， 斬波器開關(guān)頻率固定 ， 實(shí)現(xiàn)了定頻調(diào)寬 。 （ 2）頻率控制 固定斬波器導(dǎo)通時(shí)間 ton，改變斬波周期 T 來改變導(dǎo)通比 的控制方式。 （ 3）混合控制 這是一種既改變斬波頻率（即周期 T）、又改變導(dǎo)通時(shí)間 ton 的控制方式，其優(yōu)點(diǎn)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。 此時(shí)將期望值或波形作為參考值 ，規(guī)定一個(gè)控制誤差 ε， 當(dāng)斬波器實(shí)際輸出瞬時(shí)值達(dá)指令值上限 時(shí) ， 關(guān)斷斬波器；當(dāng)斬波器實(shí)際輸出瞬時(shí)值達(dá)指令值下限 時(shí) ， 導(dǎo)通斬波器 ， 從而獲得圍繞參考值 在誤差帶 2ε 范圍內(nèi)的斬波輸出 。 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(jī)速度控制，以及需要直流降壓變換的場合。 續(xù)流二極管 LC形式的低通濾波電路 負(fù)載電阻 310 電感電流 iL可能連續(xù)或斷續(xù)，影響變換器的輸出特性。 輸入、輸出電流關(guān)系為 （ 33） 因此電流連續(xù)時(shí) Buck變換器完全相當(dāng)于一個(gè)“直流”變壓器。 313 Buck變換器電流斷續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的波形如圖所示。 解：由于 L值極大，故負(fù)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(shí) 電感電流連續(xù) iL 0時(shí)，有關(guān)波形及 VT導(dǎo)通 、關(guān)斷兩工作模式下的等效電路。 變換器的輸入、輸出電流關(guān)系為 因此電流連續(xù)時(shí) Boost變換器相當(dāng)一個(gè)升壓的“直流”變壓器。當(dāng) VT關(guān)斷結(jié)束時(shí)（或?qū)ㄩ_始時(shí)） iL =0 ，則進(jìn)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：輸出電壓平均值為： )( 3 3502540 40o f fVEt TU o ?????輸出電流平均值為： )(6 6 3 3o ARUI o ???320 升壓斬波電路典型應(yīng)用 一是用于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) 二是用作 單相功率因數(shù)校正（ PFC） 電路 三是用于其他交直流電源中 t t T E i O O b) a) i 1 i 2 I 10 I 20 I 10 t on t off t O T O E t c) u o i o i 1 i 2 t 1 t 2 t