【正文】 工作原理 1）t=0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓uo=E，負(fù)載電流io按指數(shù)曲線上升2）t=t1時(shí)刻控制V關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓uo近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。為在V關(guān)斷是給負(fù)載的電桿電流提供通道，設(shè)置了續(xù)流二極管VD。在具有升降壓功能的非隔離式DC／DC變換器中，BuckBoost變換器和Cuk變換器是負(fù)極性輸出，Sepic變換器和Zeta變換器是正極性輸出，但這兩個(gè)變換器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，都需要兩個(gè)儲(chǔ)能電感，這必然導(dǎo)致變換器的損耗增加、效率變低，且體積和質(zhì)量大 ，引。 直流系統(tǒng)調(diào)速是由功率晶閘管、移相控制電路、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速電路、積分電路、電流反饋電路、以及缺相和過流保護(hù)電路，通常指人為地或自動(dòng)地改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿足工作機(jī)械的要求。PWM控制技術(shù)是一中廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域的技術(shù)，其原理是利用沖量相等而形狀相通的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)時(shí)候，效果基本相通。調(diào)速通常通過給定環(huán)節(jié)，中間放大環(huán)節(jié)，校正環(huán)節(jié)，反饋環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)等來實(shí)現(xiàn)。這種調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要受到負(fù)載波動(dòng)及電源電壓波動(dòng)等外界擾動(dòng)的影響。這是由于閉環(huán)控制系統(tǒng)具有反饋環(huán)節(jié)。由于實(shí)現(xiàn)一個(gè)較高的擊穿電壓BVDSS需要一個(gè)源漏通道，而這個(gè)通道卻具有很高的電阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數(shù)值高的特征，IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點(diǎn)。較低的壓降，轉(zhuǎn)換成一個(gè)低VCE(sat)的能力，以及IGBT的結(jié)構(gòu)，同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雙極器件相比，可支持更高電流密度，并簡(jiǎn)化IGBT驅(qū)動(dòng)器的原理圖。這些環(huán)節(jié)都是根據(jù)用戶要求首先被選擇而確定下來的，從而構(gòu)成了系統(tǒng)的固有部分。也就是在上述固有部分所組成的調(diào)速系統(tǒng)中另外加一個(gè)校正環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能也能達(dá)到指標(biāo)的要求。由于電路有開關(guān)頻率高的特點(diǎn)，所以直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)與VM系統(tǒng)相比，在許多方面具有較大的優(yōu)越性，例如主電路線路簡(jiǎn)單，需用的功率元件少，低速性能好，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)速范圍寬，開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗和發(fā)熱都較少，調(diào)速裝置效率和電網(wǎng)功率因素高，系統(tǒng)的頻帶寬、快速性能好、動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)等等二．直流斬波電路工作原理及輸出輸入關(guān)系 升壓斬波電路（Boost Chopper）升壓斬波電路假設(shè)L和C值很大。斷態(tài)時(shí)，電源E和電感L同時(shí)向電容C充電，并向負(fù)載提供能量。V斷時(shí)，L的能量向負(fù)載釋放，電流為。穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T內(nèi)電感L兩端電壓對(duì)時(shí)間的積分為零，即所以輸出電壓為：（為 V處于通態(tài)的時(shí)間，為V處于斷態(tài)的時(shí)間） 三． D c／D C變換器的設(shè)計(jì) 變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖l所示是設(shè)計(jì)新穎的DC／DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。從圖1中可以看出，采用PWM 方式控制兩個(gè)主開關(guān)管T。為了實(shí)現(xiàn)兩路控制信號(hào)共地，也只能選用功率晶體管。由NPN型改為PNP型，顯然T。這樣，原本通過控制T。來控制電路的工作狀態(tài)，現(xiàn)在是通過T 、T 來控制，T。稱為升壓斬波主開關(guān)、T。工作模式的分析假設(shè)所用電力電子器件理想、電感和電容均為無損耗的理想儲(chǔ)能元件以及不計(jì)線路阻抗，且變換器始終處于電流連續(xù)的狀態(tài)。1．2．1 降壓工作模式當(dāng)T 截止，T 以PWM 方式工作，變換器處于降壓工作模式。因此，處于降壓工作模式的變換器等效于Buck變換器，相應(yīng)的電壓變換關(guān)系為： （1）式中：Ui——輸入電壓；Uo——輸出電壓； T的占空比。此時(shí)，變換器與Boost變換器相. 比多了一個(gè)全導(dǎo)通的開關(guān)管T。因此，處于升壓工作模式的變換器等效于Boost變換器，相應(yīng)的電壓變換關(guān)系為： （2）式中：Ui——輸入電壓；Uo—— 輸出電壓； T2的占空比。的配合控制獲得降壓工作模式和升壓工作模式，從而實(shí)現(xiàn)升降壓功能和正極性輸出。因此，L是該DC／DC變換器的關(guān)鍵元件，其參數(shù)的選取直接影響到變換器能否正常工作。所以，根據(jù)公式（1），Uo，可以得到T1 的最小占空比；根據(jù)公式(2)、 和Uo ，可以得到T。由于，分別代表了L在兩種工作模式下的極端工作狀態(tài)，因此可以通過分別計(jì)算這兩個(gè)工作狀態(tài)下的電感量，并取其中的大者作為L的設(shè)計(jì)參數(shù)，則L就能同時(shí)滿足兩種工作模式的要求?？刂葡到y(tǒng)采用電壓、電流雙閉環(huán)串級(jí)控制結(jié)構(gòu)，外環(huán)是電壓環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)。由于變換器采用的是兩個(gè)開關(guān)管的配合控制，兩種不同的工作模式就對(duì)應(yīng)兩種不同的PWM開關(guān)方案，因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制邏輯分配單元來實(shí)現(xiàn)這兩種開關(guān)方案，這在圖2中以PWM 控制單元表示。檢控制電路由兩級(jí)PI調(diào)節(jié)器、PWM 波產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)電路、故障測(cè)與保護(hù)電路等組成。電壓環(huán)的作用是穩(wěn)定輸出電壓，在輸入電壓或負(fù)載擾動(dòng)作用下保證輸出穩(wěn)定。由于電壓調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的給定，故電壓調(diào)節(jié)器的限幅值決定了電流調(diào)節(jié)器的最大輸出電流。PWM波產(chǎn)生電路負(fù)責(zé)兩種PWM開關(guān)方案的實(shí)現(xiàn)，以滿足變換器降壓工作模式和升壓工作模式的要求。如圖3所示，電流調(diào)節(jié)器輸出送到比較器IC 、IC2同相端，由一個(gè)三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波送到反相端，兩路信號(hào)相比較疊加獲得PWM 波。當(dāng)電流調(diào)節(jié)器輸出電壓低于5 V時(shí)，比較器IC 與三角波有交點(diǎn)，輸出PWM 波，該波形用于驅(qū)動(dòng)T ，而比較器IC4與三角波沒有交點(diǎn)，故無脈沖輸出，T2截止；當(dāng)電流調(diào)節(jié)器輸出電壓高于5 V時(shí)，比較器IC4與三角波有交點(diǎn)，輸出PWM 波，該波形用于驅(qū)動(dòng)T ，而比較器I