基本斩波电路
3.1 基本斩波电路重点：最基本的2种——降压斩波电路和升压斩波电路。
3.1.1 降压斩波电路➢➢斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图3-1中E m所示➢➢工作原理，两个阶段✧✧t=0时V导通，E向负载供电，u o=E，i o按指数曲线上升✧✧t=t1时V关断，i o经V D续流，u o近似为零，i o呈指数曲线下降✧✧为使i o连续且脉动小，通常使L值较大图3-1 降压斩波电路的原理图及波形a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形➢➢数量关系电流连续时，负载电压平均值（3-1）α——导通占空比，简称占空比或导通比U o最大为E，减小α，U o 随之减小——降压斩波电路。
也称为Buc k变换器（Buc k Conve r te r）。
负载电流平均值（3-2）电流断续时，u o平均值会被抬高，一般不希望出现➢➢斩波电路三种控制方式宽度调制（PWM）型——T不变，调率调制或调频型——t o n不变，改变T（3）混合型——t o n和TEEETtEtttU onoffononoα==+=REUI moo-=都可调，使占空比改变其中PWM控制方式应用最多➢➢基于“分段线性”的思想，可对降压斩波电路进行解析3.1.2 升压斩波电路1. 升压斩波电路的基本原理图3-2 升压斩波电路及其工作波形a）电路图b）波形➢➢工作原理✧✧假设L值、C值很大✧✧V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压u o为恒值，记为U o。
设V通的时间为t o n，此阶段L上积蓄的能量为E I1t o n ✧✧V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。
设V断的时间为t o f f，则此期间电感L释放能量为R ()off ot IEU1-✧ ✧ 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等（3-20）化简得：（3-21），输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器——升压比，调节其即可改变U o 。
将升压比的倒数记作β，即。
β和导通占空比α有如下关系：（3-22）因此，式（3-21）可表示为（3-23）➢ ➢升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因✧ ✧ L 储能之后具有使电压泵升的作用 ✧ ✧ 电容C 可将输出电压保持住 2. 升压斩波电路的典型应用 ✧ ✧ 直流电动机传动✧ ✧ 单相功率因数校正（Power Fa ctor Corr e ction —PFC ）电路 ✧ ✧ 用于其他交直流电源中()off o on t I E U t EI 11-=E t T E t t t U offoffoffon o =+=1/≥off t T off t T /Tt off =β1=+βαE E U o αβ-==111图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a ） 电路图 b ） 电流连续时 c ） 电流断续时➢ ➢用于直流电动机传动时✧ ✧ 通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源 ✧ ✧ 实际L 值不可能为无穷大，因此有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态✧ ✧ 电机反电动势相当于图3-2中的电源，此时直流电源相当于图3-2中的负载。
由于直流电源的电压基本是恒定的，因此不必并联电容器。
➢ ➢电路分析基于“分段线性”的思想进行解析a)EV 处于通态时，设电动机电枢电流为i 1，得下式（3-27） 式中R 为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。
设i 1的初值为I 10，解上式得（3-28）当V 处于断态时，设电动机电枢电流为i 2，得下式：（3-29） 设i 2的初值为I 20，解上式得：（3-30） 当电流连续时，从图3-3b 的电流波形可看出，t =t o n 时刻i 1=I 20，t =t o f f 时刻i 2=I 10，由此可得：（3-33）（3-34）把上面两式用泰勒级数线性近似，得m E Ri ti L =+11d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=--ττt m te RE eI i 1101E E Ri ti L m -=+22d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--ττt m te RE E eI i 1202R E e e m R E ee R E I Tt m off⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=----ρβρττ111110R E e e e m R E ee e R E I TT t m on⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=------ρραρτττ1120（3-35）该式表示了L 为无穷大时电枢电流的平均值I o ，即（3-36）对电流断续工作状态的进一步分析可得出：电流连续的条件为（3-38）根据此式可对电路的工作状态作出判断。
3.1.3 升降压斩波电路和Cu k 斩波电路1. 升降压斩波电路图3-4 升降压斩波电路及其波形 a ）电路图 b ）波形()REm I I β-==2010()REE R E m I m o ββ-=-=ρβρ----<e e m 11Ra)b)i i 2I I设L 值很大，C 值也很大。
使电感电流i L 和电容电压即负载电压u o 基本为恒值。
➢ ➢基本工作原理✧ ✧ V 通时，电源E 经V 向L 供电使其贮能，此时电流为i 1。
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i 2。
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稳态时，一个周期T 内电感L 两端电压u L 对时间的积分为零，即（3-39）当V 处于通态期间，u L = E ；而当V 处于断态期间，u L = - u o 。
于是：（3-40）所以输出电压为：（3-41）改变α，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。
当0<α <1/2时为降压 当1/2<α <1时为升压因此称作升降压斩波电路。
或称之为buck -boost 变换器。
2. Cuk 斩波电路图3-5所示为Cuk 斩波电路的原理图及其等效电路。
⎰=TL t u 00d off o on t U t E ⋅=⋅E E t T t E t t U on on off on o αα-=-==1图3-5 C u k 斩波电路及其等效电路 a ） 电路图 b ） 等效电路✧ ✧ V 通时，E —L 1—V 回路和R —L 2—C —V 回路分别流过电流 ✧ ✧ V 断时，E —L 1—C —V D 回路和R —L 2—V D 回路分别流过电流 ✧ ✧ 输出电压的极性与电源电压极性相反✧ ✧ 等效电路如图3-5b 所示，相当于开关S 在A 、B 两点之间交替切换Ra)RRb)稳态时电容C 的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即（3-45）在图3-5b 的等效电路中，开关S 合向B 点时间即V 处于通态的时间t o n ，则电容电流和时间的乘积为I 2t o n 。
开关S 合向A 点的时间为V 处于断态的时间t o f f ，则电容电流和时间的乘积为I 1 t o f f 。
由此可得（3-46）从而可得（3-47）当电容C 很大使电容电压u C 的脉动足够小时，输出电压U o 与输入电压E 的关系可用以下方法求出：当开关S 合到B 点时，B 点电压u B =0，A 点电压u A = -u C ； 当S 合到A 点时，u B = u C ，u A =0 因此，B 点电压u B 的平均值为（U C 为电容电压u C 的平均值），又因电感L 1的电压平均值为零，所以。
另一方面，A 点的电压平均值为，且L 2的电压平均值为零，按图3-5b 中输出电压U o 的极性，有。
于是可得出输出电压U o 与电源电压E 的关系：（3-48）⎰=TC t i 00d off on t I t I 12=αα-=-==112on on on off t t T t t I I C off B U Tt U =C off B U Tt U E ==C onA U Tt U -=C ono U T t U =E E t T t E t t U on on off on o αα-=-==1这一输入输出关系与升降压斩波电路时的情况相同。
➢ ➢优点（与升降压斩波电路相比）：输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。
3.1.4 Se pic 斩波电路和Ze ta 斩波电路图3-6分别给出了Se pic 斩波电路和Ze ta 斩波电路的原理图。
图3-6 S e pi c 斩波电路和Ze t a 斩波电路a ）S ep i c 斩波电路b ）Zet a 斩波电路Sepic 斩波电路的基本工作原理是：当V 处于通态时，E —L 1—V 回路和C 1—V —L 2回路同时导电，L 1和L 2贮能。
V 处于断态时，E —L 1—C 1—V D —负载（C 2和R ）回路及L 2—V D —负载回路同时导电，此阶段E 和L 1Rb)Ra)既向负载供电，同时也向C 1充电，C 1贮存的能量在V 处于通态时向L 2转移。
Sepic 斩波电路的输入输出关系由下式给出：（3-49）Z e t a 斩波电路也称双Se pic 斩波电路，其基本工作原理是：在V 处于通态期间，电源E 经开关V 向电感L 1贮能。
同时，E 和C 1共同向负载R 供电，并向C 2充电。
待V 关断后，L 1经V D 向C 1冲电，其贮存的能量转移至C 1。
同时，C 2向负载供电，L 2的电流则经V D 续流。
Z e t a 斩波电路的输入输出关系为：（3-50）两种电路相比，具有相同的输入输出关系。
Se pic 电路中，电源电流和负载电流均连续，有利于输入、输出滤波，反之，Zeta 电路的输入、输出电流均是断续的。
另外，与前一小节所述的两种电路相比，这里的两种电路输出电压为正极性的，且输入输出关系相同。
E E t T t E t t U on on off on o αα-=-==1E U o αα-=1。
斩波电路
0
TT
t
定频调宽控制（ PWM）
1、时间比例控制方式
（2）定宽调频控制也称为脉冲频率控制（PFM）。此控制 方式中定宽也就是指斩波电路的开关元件导通时间固定不 变，调频是指通过改变开关元件的通断周期 T来改变导通 比，从而改变输ton ? 常值
0
t
T1
T2
T3
定宽调频控制（PFM）
■间接直流变流电路 ◆在直流变流电路中增加了 交流环节。 ◆在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此也称为直 —交— 直电路。
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。
■直流-直流变流电路（DC/DC Converter ）包括直接直流变流电路和间接直流变 流电路。
■直接直流变流电路 ◆也称斩波电路（DC Chopper ）。 ◆功能是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） ◆一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。 6种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、 升降压斩波电路、Cuk斩 波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
功能：DC
DC ' U=固定值 或U
如何改变直流电压？
1、干电池、蓄电池串联使用；
（低电压、小容量且不连续改变）
2、串入可变电阻调节；
VL ? ?? RL ??E ? RL ? R ?
E
应用：电力机车等
R+ V–L RL
缺点：串电阻损耗大。
第十二讲 斩波电路
O i
t i1 I1 0 I2 0 to f f T b) i2 I1 0 t
O io i1 I2 0 O to n T t1 t x t2 to f f c) i2
t
O
to n
t
图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a） 电路图 b） 电流连续时 c） 电流断续时
11.1.2 升压斩波电路
1.升压斩波电路的基本原理
工作原理 假设L值很大，C值也很大 V通时，E向L充电，充电电流恒为I1， 同时C的电压向负载供电，因C值很 大，输出电压uo 为恒值，记为Uo 。 设V通的时间为ton ，此阶段L上积蓄 的能量为 EI1ton V断时，E和L共同向C充电并向负载 R供电。设V断的时间为toff，则此期 间电感L释放能量为 Uo - E I1toff 稳态时，一个周期T中L积蓄能量与 释放能量相等
11.1.2 升压斩波电路
电路分析
V 处 于 通 态 时 ， 设 电 动 机 电 枢 电 流 为 i1 ， 得 下 式
式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。
d i1 L Ri1 E M dt
t 1 - e
（3-27）
设i1的初值为I10，解上式得
i1 I10 e
（3-33）
I 20
T on - t EM e -e - T R 1- e
E e -a - e - m R 1 - e-
E R
（3-34）
11.1.2 升压斩波电路
与降压斩波电路一样，把上面两式用泰勒级数线性近似，得
a - m E I
R
（3-11）
斩波电路
图6-1 直流变换系统的结构图
第一节 降压式斩波变换电路
一、基本斩波器的工作原理
降压式斩波电路的输出电压平均 值低于输入直流电压Ud 。
最基本的降压式斩波电路如图6-2 所示：Q为斩波开关，是斩波电路 中的关键功率器件，它可用普通 型晶闸管、可关断晶闸管GTO或者 其它自关断器件来实现。
Q交替通断，在负载上就可得到方 波电压。
图6-10 升压式斩波电路的电压与电流波形
6.2 升压式斩波电路
I O max
T UO 0.074 L
ILB和Io可用它们的最大值表示：
I LB 4k (1 k ) I LB max
IO
27 k (1 k ) 2 I O max 4
如果负载电流平均值降到低于Io，那么电流将由连续导 通变为不连续导通的工作模式。
6.2 升压式斩波电路
三、电流不连续导通的工作模式
第六章 直流斩波变换电路
直流斩波电路：将一个固定的直流电压变换成大小可变的直 流电压的电路。也称之为直流变换电路。 直流斩波技术的应用：被广泛应用于开关电源及直流电动机 驱动中，如不间断电源(UPS)、无轨电车、地铁列车、蓄电 池供电的机动车辆的无级变速及电动汽车的控制。从而使上 述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电 能的效果。 直流变换系统的结构如图6-1所示:
6.1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ降压式斩波变换电路
四、输出电压纹波 斩波电路的输出端所接电容不可能无穷大，输出电压含 有脉动成分，如图6-8波形所示。在连续导通工作模式中， 假定iL中的谐波分量通过电容器短路，其直流分量流过负 载电阻。图中阴影部分表示由电容C存贮并释放的电荷 ΔQ。 Q 1 1 I L T I L . T 纹波电压的峰－峰值ΔUO： U O
斩波电路工作原理
斩波电路工作原理
斩波电路是一种用于调节直流电压的电路，因其能够将直流电压变化为可控的脉冲电压而得名。
该电路通过对周期方波的截取，使输出的平均电压可以进行调节。
以下是斩波电路的工作原理。
斩波电路中的主要元件是一个开关管，通常是晶闸管或MOSFET管。
当开关管接通时，电势会由输入电压从开关管的正极导入电路中;而当开关管断开时，电位则会由电感中的感应电势来稳定。
这种周期性的切换机制就形成了一种变流的效应：当开关管开启时，电路中电感的电流便开始增长，而此时电容器则开始多存储电能。
而当开关管关闭时，电感中的储能电势会导致电容器释放之前所积存的电能，从而形成了一个脉冲电压。
这种操作会不停重复发生，每次开关管对应的周期都会产生一次脉冲电压，而最终的输出脉冲电压大小则与开关管的周期性操作有关。
通过调整开关管的开闭时间，就可以达到调节输出电压的目的。
斩波电路的主要优势在于其小巧、高效的特性，同时它也可以集成在其他电路当中，用于输出对特定器件的控制信号。
此外，斩波电路还可以被用于稳定化长距离线路的直流供电。
总而言之，斩波电路的工作原理很简单，通过周期性的截取来调节输出电压。
该电路可以自我稳定，且不会损坏其他电路排上的元器件，因而它被广泛应用于电子工程中。
第一节：基本斩波电路
二．DC — DC 变换的分类
● ●
三．直流斩波电路的基本电路 1．降压斩波电路 4．Cuk 斩波电路 2．升压斩波电路 5．Sepic 斩波电路 3．升降压斩波电路 6．Zeta 斩波电路
其中前两种是最基本的电路； 其中前两种是最基本的电路；
● ●
复合斩波电路 —— 不同基本斩波电路组合； 不同基本斩波电路组合； 多相多重斩波电路 —— 相同结构基本斩波电路组合； 相同结构基本斩波电路组合；
综合式（3-4）（3-6）（3-7）（3-8）可得： ）（3 ）（3 ）（3 可得：
et1 /τ −1 E E eαρ −1 E M − I10 = T /τ = ρ −m R e −1 R R e −1
1−e−t1 /τ E EM 1−e−αρ E − I20 = = −m R 1−e−T /τ R R 1−e−ρ
3.1.2 升压斩波电路
一．升压斩波电路的基本原理
假设升压电感 L 值很大，C 值也很大，能够维持其输出电压 u0 不变 值很大， 值也很大，
1．在 V 导通期间 E 向 L 充电，充电电流恒为 I1 ，同时 C 上的电压向负载供电； 充电， 上的电压向负载供电； 因 C 值很大， 输出电压 u0 为恒值， 值很大， 为恒值， 记为 Uo ；
三．升压斩波电路的能量传递 1．忽略电路中的损耗， 忽略电路中的损耗， 则由电源 E 提供的能量全部由负载 R 消耗，即： 消耗， 该式表明： 该式表明：
EM
二．降压斩波电路的参数关系
1．电流连续时负载电压平均值
E
V
L
io
R +
iG
VD uo
M EM
-
斩波电路
图24 升压斩波器
采用电压反馈控制使得该升压斩波器能 够输出较稳定的直流电压，调节电阻R8 可以在一定范围内调节输出电压值，这 些都使本电路具有很强的实用性。注意， 输出电压的最大值受限于导通比和 MOSFET、 二 极 管 D2 和 电 容 C2 的 击 穿 电压。
5.3 带反电势负载的降压斩波电路
(3) 电流临界连续时io下降段的数
eTon / 1 E eTs / 1 U d
I max(ton )
Ud R
E
(1 e ton / )
学表达式
E [1 e(tton ) / ] U d
E
(1 eton /
)e (tton ) /
（三）电感电流断续时的工作情况
R
R
（1）断流时刻
在上述临界连续条件下，每周期的初始时 刻，电流都是从零开始的。在电路参数不 变的情况下，若保持临界时ton不变，仅增 加斩波周期Ts，电流将出现断流，且这时 电流在流通期内的波形与上述临界连续时 的波形是完全一致的，所以可以利用电流 临界连续时io下降段的数学表达式来求取断
直流斩波电路
1 概述 用斩波器斩切直流的基本思想是：如 果改变开关的动作频率，或改变直流电 流接通和断开的时间比例，就可以改变 加到负载上的电压、电流平均值。
逆变-整流型DC-DC变换器由逆变和整流两 个功率变换环节共同构成
1.1 DC-DC功率变换电路
将一个直流电压变换成为另一个直 流电压，被称为DC-DC的功率变 换。
图13 单极性PWM信号的产生
(a) 信号产生电路 （b）、（c）波形
图13产生的PWM信号是一种单一极性的脉 冲信号，当被用来控制一个单极性的斩波器 时，斩波器的输出电压将与这个PWM信号
简述斩波电路的控制方式
简述斩波电路的控制方式【知识专栏】深度解析斩波电路的控制方式导语：斩波电路作为一种常用的电路拓扑结构，在电力电子领域具有广泛的应用。
本文将深入探讨斩波电路的控制方式，从简述到详细解析，帮助读者全面了解该主题。
一、斩波电路的基本原理斩波电路是一种电压型逆变器，通过将直流电源转换为交流电源，广泛应用于交流驱动、逆变器和电力传输系统等领域。
在斩波电路中，控制方式起着至关重要的作用，决定着电路的性能和稳定性。
控制方式主要包括PWM控制和SVPWM控制两种。
二、PWM控制方式PWM控制方式是最为常见的斩波电路控制方式之一。
它通过改变开关器件的导通和断开时间，将输出波形近似于一个脉宽可变的方波。
PWM控制方式具有设计灵活、成本较低的优点，同时能够有效控制输出电压的幅值和频率。
1. PWM控制方式的基本原理PWM控制方式通过控制电路中开关器件的导通时间和断开时间，使得输出电压在合适的时间周期内达到理想的波形。
以单相全桥逆变器为例，通过控制开关管的导通和断开，实现对输出电压的控制。
当开关管导通时，电源电压将通过滤波电感传递给负载；当开关管断开时，电路通过反向二极管形成回路，继续将能量传递给负载。
2. PWM控制方式的特点和应用PWM控制方式具有输出信号质量高、谐波含量低、可调节性好等特点，广泛应用于交流电机调速、电动车充电器和太阳能逆变器等领域。
通过合理选择调制波形和PWM信号频率，可以达到高效能转换和低功率损耗的目的。
三、SVPWM控制方式SVPWM控制方式是近年来发展起来的一种高级控制技术。
与传统的PWM控制方式相比，SVPWM控制方式在电压波形质量和动态响应方面具有更好的性能。
SVPWM控制方式通过对电流、电压的矢量处理，实现对输出电压的精确控制。
1. SVPWM控制方式的基本原理SVPWM控制方式通过在线旋转坐标系下的矢量控制，将三相交流电压拆分为两个独立的正弦波信号，然后根据控制目标生成逆变器的调制信号。
基本斩波电路及仿真波形
单相方波逆变电路
三相方波逆变电路 单相PWM逆变电路
PWM整流电路
单相方波逆变电路
该电路由一个直流电压 源和两个桥臂组成，每 个桥臂包括两个全控器 件。假定电路已进入稳 定状态，开关过程存在 强制换流和自然换流两 个过程。
s1 Ud
D1 L
s2
R
D2
i0 s4
D4
u0 s3
D3
在t0时刻，S1，S3的门极驱动信号到达，输出电压为U0， 由于负载的电感性质，负载电流滞后输出电压一个角度， 在此期间负载电流为负，意味着在t0时刻负载电流从S2,S4 切换到反并联二极管D1,D3，这一过程称为强制换流。
0.0982
<Dio de <MO curre SFET nt> curre nt> 0.0983
0.0983
0.0983
当电感为4μH时，仿真如下，可以看到，同样的输入与 占空比情况下，电感电流不连续时的输出会变大，且电 感值越小输出电压越大。
1 0 -0.5 20 0 -20 20 10 0 23.2 23.1 23 20 10 0 20 10 0 ug uL iL uo iD iT 0.0982 0.0982 <Diode current > <MOSF ET current > 0.0983
0.0707 0.0706 ƒ=20kHz， L 4.5 104 H , C 2.6 104 F
0.0707
1 0 u 200 L 0 -100 iL 10 0 49.3 uo 49.35 49.2 iT 10 0 iD 5 0 0.0675
ug
0.0676
ƒ=50kHz
0.0676 0.0676 0.0677 L 1.8 104 H , C 1.04 104 F
基本斩波电路
3. 1 基本斩波电路重点：最基本的2种——降压斩波电路和升压斩波电路。
3. 1. 1 降压斩波电路>斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图3-1 中化所示>工作原理，两个阶段◊20时V导通，E 向负载供电，i0 按指数曲线上升◊“厂时V关断，几经VD续流，/近似为零，人呈指数曲线下降◊为使几连续且脉动小，通常使厶值较大电流连续时，负载电压平均值(3-1 )一一导通占空比，简称占空比或导通比久最大为，减小，伉随之减小---------------降压斩波电路。
也称为Buck变换器(Buck Converter )。
负载电流平均值° R(3-2)电流断续时，u<>平均值会被抬髙，一般不希望出现斩波电路三种控制E=t-f E=aE原理图及波形a)电路图b)电流连续时的波形c)电流断续时的波形 > 数量关系% + T off方式（1）脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——卩不变，调节ton（2）频率调制或调频型——治不变，改变T（3 ）混合型------ 匚n和T 都可调，使占空比改变其中PWM控制方式应用最多> 基于“分段线性”的思想，可对降压斩波电路进行解析3. 1.2升压斩波电路1. 升压斩波电路的基本原理◊V通时，E向厶充电，充电电流恒为厶，同时Q 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压乩为恒值，记为伉。
设V通的时间为f o…,此阶段厶上积蓄的能量为Eh t.n◊V断时，£和厶共同向Q充电并向负载斤供电。
设V断的时间为化ff,则此期间电感厶释放能量为（匕-呱VDo图3-2 升压斩波电路及其工作波形a）电路图工作原理◊假设0值、C值很大b）波形◊ 稳态时，一个周期7中厶积蓄能量与释放能量相等化简得：输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器齐一升压比，调节其即可改变几将升压比的倒数记作，即"半(3-22)U° \-a E升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因 厶储能之后具有使电压泵升的作用 电容Q 可将输出电压保持住直流电动机传动 单相功率因数校正(Power Factor Correct i on — PFC )电路用于其他交直流电源中(3—20)/二 U” E ==Eoff(3-21)off和导通 占空比有如下关系：因此，(3-21 )可表示为(3-23)2.升压斩波电路的典型应用图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形a) 电路图b) 电流连续时c) 电流断续时用于直流电动机传动时◊通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源◊实际L值不可能为无穷大，因此有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态◊电机反电动势相当于图3-2中的电源，此时直流电源相当于图3-2中的负载。
斩波电路(BULK,BOST)
输出电流的平均值Io为：
Io
Uo R
1
b
E R
电源电流的平均值Io为：
I1
Uo E
Io
1
b2
E R
(3-25) (3-26)
3.1.2 升压斩波电路
2) 升压斩波电路典型应用
一是用于直流电动机传动 二是用作单相功率因数校正（PFC）电路 三是用于其他交直流电源中
用于直流电动机传动
再生制动时把电能回馈
V
E
iG
L io R VD uo
a) 电路图
iG
t on
t off
O
T
io i1
i2
+
M EM
-
t
t=t1 时 控 制 V 关 断 ， 二 极 管 VD 续流，负载电压uo近似为零，
I10
O uo
E
I 20 t1
t
负载电流呈指数曲线下降。 O
t
b)电流连续时的波形
iG
通常串接较大电感L使负载电 流连续且脉动小。
3.2.1 电流可逆斩波电路
电路结构
V1和VD1构成降压斩波电路，电动机 为电动运行，工作于第1象限。
V2和VD2构成升压斩波电路，电动机 作再生制动运行，工作于第2象限。 uo
a) 电路图
必须防止V1和V2同时导通而导致的电
t
源短路。
io iV1
iD1
工作过程（三种工作方式)
iD2
iV2
t
b)
图3-7 电流可逆斩波电路及波形
to n
tx
ln
1 me 1 m
tx<t0ff
u
o
E