dc-dc變換電路原理-閱讀頁(yè)
2025-08-10 07:13本頁(yè)面
【正文】 t電路 1 升降壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理 工作原理 : 特殊情況 : T長(zhǎng)期斷開(kāi)時(shí) ,輸出電壓 uO=0。 升降壓變換電路 升降壓變換電路結(jié)構(gòu) 升降壓變換電路 IGBT實(shí)現(xiàn) 2 波形分析 .電感電流連續(xù) .電感電流斷續(xù) 兩種情形 : 假設(shè)條件： 器件是理想的（不考慮開(kāi)關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等） 輸出濾波電容較大，輸出電壓基本平直 升降壓變換電路 2 波形分析 電感電流連續(xù)情形 升降壓變換電路 T斷開(kāi)、 D續(xù)流等效電路 UG=0 T導(dǎo)通等效電路 UG0 電感電流連續(xù) ?iL0 2 波形分析 電感電流連續(xù)情形 uL SU t uG t ton toff iC t iM iL t im uC 升降壓變換電路 T導(dǎo)通等效電路 T斷開(kāi)、 D續(xù)流等效電路 2 波形分析 電感電流斷續(xù)情形 升降壓變換電路 T斷開(kāi)、 D續(xù)流等效電路 UG=0 T導(dǎo)通等效電路 UG0 電感電流斷續(xù) : ?存在 iL=0時(shí)間段 T斷開(kāi)、 D斷開(kāi)等效電路 UG=0 2 波形分析 電感電流斷續(xù)情形 uL SU t iL t uG t ton iC t iM toff uC tcon T斷開(kāi)、 D續(xù)流等效電路 T導(dǎo)通等效電路 T斷開(kāi)、 D斷開(kāi)等效電路 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 升降壓變換電路 uL uG SUiL iC t t t t ton toff iM im uC (1) 平均輸出電壓 Uo 穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。 0*)(*)( ??? c o nConS tutU或 ： 0*)(*)( ??? c o noonS tUtUSSc o nono UDDUttU21??uL uG SUiL iC t t t t ton toff iM uC tcon 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 升降壓變換電路 (2) 平均輸出電流 Io RUDDRUI SOo21??(3) 電感電流紋波 DIL onS tLU?ML iI ?DSLL UdtdiLu ??T導(dǎo)通期間： uL uG SUiL iC t t t t ton toff iM uC tcon 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 (4)電容電壓紋波 DuC |Io| uL uG SUiL iC t t t t ton toff iM uC tcon ????DwonontttOLC dtIiCu )(1)(211 oMwC IitCu ??D注意 : onSM tLUi ?22 DiI Mo ?sMoMw TDiIit2??SSC UTDDDLCu **)2/1(21 22221 ??Dtw 3 主要數(shù)量關(guān)系 (5)電流臨界連續(xù)條件 uL uG SUiL iD t t t t Cu?ton toff iM RUI Oo ? onSM tLUi ?電流臨界連續(xù)時(shí) : )1(2 DiI Mo ??)1(2 DtLURUI onSOo ???SSS TDDLURDDU )1(2)1( ???STRLD 2)1( 2 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 電感電流僅瞬間為零 3 主要數(shù)量關(guān)系 (5)電流臨界連續(xù)條件 電流連續(xù)時(shí) : )1(2 DiiI mMo ???電流連續(xù)條件 : STRLD 2)1( 2 ??)1(2 DiI Mo ??uL uG SUiL iC t t t t ton toff iM im uC STRLD 2)1( 2 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 電流斷續(xù)條件 : STRLD 2)1( 2 ??升降壓變換電路小結(jié) 優(yōu)點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單 既能升壓、也能降壓 缺點(diǎn) 電源側(cè)、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大 D2與電路參數(shù)關(guān)系請(qǐng)自行推導(dǎo) 返回 庫(kù)克變換電路 優(yōu)點(diǎn) : 降壓、負(fù)載電流波動(dòng)小 缺點(diǎn)：不能升壓、電源電流波動(dòng)大 優(yōu)點(diǎn) : 升壓、電源電流波動(dòng)小 缺點(diǎn)：不能降壓、負(fù)載電流波動(dòng)大 優(yōu)點(diǎn) : 能升壓、降壓 缺點(diǎn)：負(fù)載電流、電源電流波動(dòng)大 升降壓變換電路 降壓變換電路 升壓變換電路 返回 庫(kù)克變換電路 期望電路 ：能同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓、降壓 能同時(shí)使電源電流、負(fù)載電流波動(dòng)小 庫(kù)克變換電路 庫(kù)克變換電路 1 工作原理 : T導(dǎo)通時(shí) , uL=US , 電感電流線性增加 ,電感儲(chǔ)能增加 ,電源向電感轉(zhuǎn)移電能。 T斷開(kāi)時(shí) , 電感電流減少 ,電感儲(chǔ)能減少 , 電感儲(chǔ)能向 C1 、負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。 T導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)時(shí) ,電感電流將趨于無(wú)限大 ,此時(shí)斷開(kāi) T,將有無(wú)窮大能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載 ,輸出電壓 uO也將趨于無(wú)限大 。 0*)(*)( 1 ??? o f fCSonS tUUtU0*)(*)( 1 ???? offoonoC tUtUUSSo f fono UDDUttU??? 1uL1 uG SUiL1 iL2 t t t t ton toff iM1 im1 USuC1 uL2 OC uu ?1t uO 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 庫(kù)克變換電路 SoC UUU ??1SC UDU ?? 111(1) 平均輸出電壓 Uo SSo f fono UDDUttU??? 1C1平均電壓滿足 : 穩(wěn)態(tài)時(shí) C1電壓高于電源電壓 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 庫(kù)克變換電路 (3) 電感電流紋波 DiL SLL UdtdiLu ?? 222onS tLU2?222 mML iiI ??DuL1 uG SUiL1 iL2 t t t t ton toff iM1 im1 uO uL2 SUt uO IO (2) 輸出平均電流 IO RUDDRUI SOo ??? 13 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 庫(kù)克變換電路 (4) 輸出電壓紋波 DuO uL1 uG SUiL1 iL2 t t t t ton toff iM1 im1 uO uL2 SUt uO IO RUiRuidtduCi OLCLCC ????? 222222????D?D2/2/222 )(1 o f fonontttOLCO dtIiCuu2*2*21*1 22LsOITCu D?D SS UCLDT2228?3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 庫(kù)克變換電路 (1) 輸出平均電壓 UO uL1 uG SUiL1 iL2 t t t t ton toff iM1 USuC1 uL2 OC Uu ?1 t uO tcon 穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。 假設(shè)復(fù)合型斬波器中每個(gè)開(kāi)關(guān)管通斷周期都是 TS 如果在一個(gè)周期 TS中，負(fù)載電流 io脈動(dòng) m次，則稱為 m重?cái)夭ㄆ鳌? u1 同理， T T3輸出直流平均值 U2= U3= U1=DUS。 降壓變換電路 正激變換器 問(wèn)題 : 電源與負(fù)載不隔離 ? 返回 能量消耗法磁場(chǎng)復(fù)位方案 開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)， ，電源能量經(jīng)變壓器傳遞到負(fù)載側(cè)。開(kāi)關(guān)管承受的最高電壓為 VS＋ VDW，VDW為穩(wěn)壓管 DW的穩(wěn)壓值。開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，由于電感電流不能突變，線圈 N1會(huì)產(chǎn)生下正上負(fù)的感應(yīng)電勢(shì) e1。磁場(chǎng)儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移到電源 VS中，開(kāi)關(guān)管上承受的最高電壓為： 1133 eNNe ?SSS VNNNVNNV )(31331 ???D3 正激變換器 反激變換器 反激變換器電路原理圖 和升降壓變換器相比較可知，反激變換器用變壓器代替了升降壓變換器中的儲(chǔ)能電感。 改進(jìn)？ 反激變換器 反激變換器實(shí)用電路 負(fù)載側(cè)有濾波電感 ,可降低輸出電壓紋波 . 返回 反激變換器 :IGBT關(guān)斷時(shí)磁場(chǎng)儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移到負(fù)載側(cè) . 反激變換器優(yōu)點(diǎn) : 轉(zhuǎn)移到負(fù)載側(cè)的能量由原邊電壓、等效電感、 IGBT開(kāi)通時(shí)間決定，與負(fù)載無(wú)關(guān)。
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