第7章斩控调压电路12
第七章斩控调压电路1
u L 、i L U iL 0 Ud uL
DT
T
2T
升降压型斩波器电量分析(2)
根据前面分析，电感上电压为 稳态时，uL的平均值为0，即电感在一个周期内平均能量 为0，由此可得下式，式中KV为电压变换系数。 电感中电流表达式为
S导通期间电路方程为
S关断期间电路方程为
式中
由上面两式解出
升降压型斩波器电量分析(3)
晶闸管定频调宽斩波器分析（3）
t=t4～t6：VT1关断后，振荡电路通过 VD2继续振荡。这时振荡电流ic继续增 加，大于负载电流id，到t5时刻，振荡 电流达到峰值，然后开始衰减。所以ic 分为两个部分，大于id的那部分通过 VD2，t6时，振荡电流等于负载电流 VD2中电流为0，VD2关断。等效电路 见图e。 t=t6～t7：负载电流流过C、L1、VD1、 L2和负载，给C1恒流充电，直至C上电 压接近电源电压。等效电路见图f。 t=t7～t8：VDR开始导通，负载电流开 始由C上换流至VDR，至t8时刻负载电 流全部换至VDR中，电路又进入续流阶 段。等效电路见图g。
T为开关S的工作周期，ton为导通时间。 由波形图可得到输出电压平均值为
式中U为输入直流电压。 若认为开关T无损耗，则输入功率为
输出电压平均值 的改变：因为D 是0～1之间变化 的系数，因此在 D的变化范围内 输出电压UO总是 小于输入电压U， 改变D值就可以 改变其大小。 占空比的改变： 通过改变ton 或T 来实现。
晶闸管定宽调频斩波器分析（3）
定宽调频 式斩波器 换流过程 的波形
晶闸管定频调宽斩波器分析（1）
VT1为斩波主晶闸管，VDR为续流 二极管，其它元件组成换流回路。 换流回路由辅助晶闸管VT2控制换 流时间，关断主晶闸管VT1。工作 中主晶闸管和辅助晶闸管均定频触 发，主晶闸管先于辅助晶闸管导通， 两者触发脉冲的时间间隔即为主晶 闸管的导通时间。改变这一时间间 隔，可以调节斩波器输出电压的脉 冲宽度。 电路的工作过程可分为7个阶段， 设电路已进入稳态，平波电抗器足 够大，负载电流不变。 t=0～t1：在此之前，VDR导通， 电路续流，t=0时触发VT1，VT1 与VDR换流，等效电路见图a。
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）
4.5斩控式交流调压电路
0 t DT DT t T
N2 uO e(t )ui N1
S1、S2和S3都是双向电子开关；
控制规则：S1和S3同步动作，S2与S1和S3互补动作。假设一 个周期中S1和S3闭合、S2断开的时间为Ton，S1和S3断开、 S2闭合的时间为Toff，整个周期为T。 则S1和S3闭合、s2断开时，负载的端电压为u(t)=N2/N1*u1,S2 闭合、S1和S3断开时负载的端电压为0.
2 1 e(t ) D sin k cos( O t k ) k 1 k
式中φk=kπD——为k次谐波的初相角； ω0=2π/T，为e（t）的基波频率。
如果
u U m sin S t
1 sin k {sin[(k O t S )t k ] sin[(k O S )t k ]} k 1 k
4.5.2 电源与负载端的隔离——数量分析
仿照前边的分析方法，得到： N2 u2 D U m sin S t u k N1
其中ΣuK是所有谐波成分的总和，经输出滤波器的滤波作用， 谐波成分均被滤除，负载电压为 N2 uO D U m sin S t N1 假定开关和滤波电路耗能为0，输出功率与输入功率平 衡，则有：
4.5.3 双向电力电子开关
本电路所用的元件数量与图（b）相等， 但这种接法使得两晶体管的发射极电位 相等，两路驱动信号具有公共端，可以 使驱动电路相对简化。
本电路只用了一个可控元件，同时由 四个二极管组成桥式连接，使得无论 外电路电流方向如何总是流入晶体管 的集电极。 采用MOSFET要串联一个二极管 （P148）
Um i sin(S t ) 2 (Z / D )
等效到交流侧的阻抗模为负载阻抗的1/D2，阻抗角相等， 与理想变压器类似
斩控式单相交流调压电路.
目录第1章概述 (1)1.1 单相交流调压......................... 错误!未定义书签。
1.2 交流调压在生活生产中的应用........... 错误!未定义书签。
1.3 课题总体概述 (1)第２章设计总体思路 (2)2.1 基本工作原理 (2)2.2 总体方案确定 (3)第3章主电路设计与分析 (4)3.1 主要技术条件及要求 (4)3.2 主电路计算及元器件参数选型 (4)3.3 主电路结构设计 (5)3.4 主电路保护设计 (6)第4章单元控制电路设计 (7)4.1 主控制芯片的详细说明及介绍 (7)4.11 芯片的详细介绍 (7)4.12芯片的工作原理 (8)4.2 驱动电路设计 (9)4.3 过零检测及续流触发电路 (10)4.4 控制保护电路设计 (11)第5章总结与体会 (12)第6章附录 (15)附录A 参考文件 (14)第1章概述1.1 单相交流调压对单相交流电的电压进行调节的电路。
用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。
与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。
1.2交流调压在生活生产中的应用交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。
在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。
此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。
因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。
1.3 课题总体概述用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。
电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。
控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。
本课题将利用单相斩控式交流调压电路实现一系列的功能。
斩控式交流调压器
和 S3 同步动作，S2 与 S1、S3 互补。S1 和 S3 接通、S2 断开的时间为 Ton；S2 接通、S1 和 S3 断开的时间为 Toff。设高频变压器是理想的，那样漏磁，没有功耗，激磁电流可以忽略。在 S1 和 S3 接通、S2 断开时电源通过变压器供给负载以能量， ；S2 接通、S1 和 S3 断开时电源与 负载停止能量交换，S2 为负载提供续流通路。图 4-42 中的电压 u2 为
uO = D
N2 U m sin ω S t N1
（4.93）
假设电路的功耗为 0，根据功率平衡的原则负载电流和电源电流之间的关系为
i=D
由此可得出在电源侧的等效负载 ZS 为
N2 iO N1
（4.94）
N1 ZS = DN Z 2
2
（4.95）
4.3 .3 双向电力电子开关 在斩控式交流调压电路中电力电子开关必须满足：开关是全控的，可以控制导通也可 以控制关断，所以必须采用全控型器件；电力电子开关必须是双向导电的，因此单个器件 是无法满足要求的，必须用多个器件组合而成；开关频率较高，一般都在几十 KHz 以上。 图 4-43 列出了几种满足上述要求的电力电子开关的组成方案。虽图中的可控器件为晶 体管，但根据需要也可采用其它全控器件，如 MOSFET、IGBT 等。
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(a)
(b)
(c)
(d)
图 4-43 双向电力电子开关的组成
图 4-43（a）采用两个大功率晶体管，一个为 NPN 型，另一个为 PNP 型。不同的晶体 管导通电流的方向也随之不同。两个晶体管的发射极连接在一起，对驱动信号的接入提供 了方便， 但是一对同容量的大功率 PNP 和 NPN 晶体管要作到参数完全一致在实际应用中是 比较困难的。因此这一方案并不常用。 图 4-43（b）中的两个晶体管均为 NPN 型，实际应用中比较容易得到较好的对称性， 但两个发射极电位不可能相等，而且各发射极的电位并不固定，无法用具有公共参考电位 的两路驱动信号直接对其驱动，导致驱动电路变得复杂。图中二极管的作用是提高与之串 联的晶体管承受反向电压的能力。 图 4-43（c）所用的元件数量与图（b）相等，但这种接法使得两晶体管的发射极电位 相等，两路驱动信号具有公共端，可以使驱动电路相对简化。 图 4-43（d）只用了一个可控元件，同时由四个二极管组成桥式连接，使得无论外电路 电流方向如何总是流入晶体管的集电极。 在采用 MOSFET 作为可控元件时，应注意它的内部有一个反并联在源极和漏极之间的 寄生二极管，因此具有逆导特性，源极和漏极之间加反压时会形成反向电流，因此使用时 必须在其漏极或源极上串联一个二极管以消除逆导特性。
斩波调压
一、概述1.1前言除了采用相位控制方式，交流电压的调压还可以采用斩波式调压，其基本原理与直流斩波电路类似，均采用斩波控制方式，所不同的是，直流斩波电路的输入端是直流电源，而交流斩波调压电路的输入是正弦交流电源。
1.2设计的目的1通过对交流斩波调压电路的设计，复习直流斩波电路的工作原理。
2了解与熟悉交流斩波电路的拓扑、控制方法。
3理解和掌握交流斩波电路及系统的主电路，控制电路和保护电路的设计方法，掌握器件的选择计算方法。
4具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力。
1.3设计的要求1理论设计：了解掌握交流斩波电路的工作原理，设计斩波电路电路的主电路和控制电路。
包括：MOSFET电流、电压额定值的选择，驱动保护电路的设计。
2．仿真实验：利用MATLAB仿真软件对交流斩波电路和控制电路进行仿真建模，并进行仿真实验。
二主电路的设计2.1电路图设计主电路设计所需要的器件：交流电压源Ui=220，电阻R，电感L，电容，二极管D1、D2、D3、D4,全控型器件（MOSFET）T1、T2、T3、T4。
主电路如图1图1 （A）串联式（B）并联式2．1工作原理交流斩波调压可视作将交流电源的正负半周分别当做一个短暂的直流电源。
交流斩波调压电路通常采用全控型器件作为开关器件。
本次试验中，选择MOSFET作为开关器件。
其原理图如图1所示（A为串联式，B为并联式）。
在交流电源的正半周，用T1进行斩波控制，T3、D3为感性负载电流提供续流通路；在交流电源的负半周，用T2进行斩波控制，T4、D4为负载电流提供续流通路；因输入，输出均为交流电压，T1、T2、T3、T4均需要有双向阻断能力，因此在各支管支路中要串联快恢复二极管D1、D2、D3、D4,以承受关断时的反向电压。
纯电阻负载时的输出电压如图2由以上已知，只要适当调节占空比的大小，就可以达到调压的目的。
当电压为交流正弦正半波时，T1、T3工作，T2，T4断开。
图3为单相AC/AC 变换的并联式电路中的开关管T1，T2，T3，T4 驱动信号。
斩控式交流调压电路实验报告
斩控式沟通调压电路试验报告沟通调压的掌握方式有三种：①整周波通断掌握。
整周波掌握调压——适用于负载热时间常数较大的电热掌握系统。
晶闸管导通时间与关断时间之比，使沟通开关在某几个周波连续导通，某几个周波连续关断，如此反复循环地运行，其输出电压的波形如图 1-1 所示。
转变导通的周波数和掌握周期的周波数之比即可转变输出电压。
为了提高输出电压的区分率，必需增加掌握周期的周波数。
为了削减对四周通信设备的干扰，晶闸管在电源电压过零时开头导通。
但它也存在一些缺点那就是：在负载容量很大时，开关的通断将引起对电网的冲击，产生由掌握周期打算的奇数次谐波，这些谐波引起电网电压变化，造成对电网的污染。
图1-1 周期掌握的电压波形②相位掌握。
相位掌握调压——利用掌握触发滞后角α的方法,掌握输出电压。
晶闸管承受正向电压开头到触发点之间的电角度称为触发滞后角α。
在有效移相范围内转变触发滞后角，即能转变输出电压。
有效移相范围随负载功率因数不同而不同，电阻性负载最大,纯感性负载最小。
图 1-2 是阻性负载时相控方式的沟通调压电路的输出电压波形。
相控沟通调压电路输出电压包含较多的谐波重量，当负载是电动机时，会使电动机产脉动转矩和附加谐波损耗。
另外它还会引起电源电压畸变。
为减少对电源和负载的谐波影响，可在电源侧和负载侧分别加滤波网络。
③斩波掌握。
斩波掌握调压——使开关在一个电源周期中屡次通断，将输入电压切成几个小段，用转变段的宽度或开关通断的周期来调整输出电压。
斩控调压电路输出电压的质量较高,对电源的影响也较小。
图 1-2 为斩波掌握的沟通调压电路的输出电压波形。
图1-2 相位掌握的电压输出波形在斩波掌握的沟通调压电路中，为了在感性负载下供给续流通路，除了串联的双向开关 S1 外，还须与负载并联一只双向开关S2。
当开关 S1 导通，S2 关断时，输出电压等于输入电压；开关 S1 关断，S2 导通时,输出电压为零。
掌握开关导通时间与关断时间之比即能掌握沟通调压器的输出电压。
电力电子技术第7章斩波调压电路
第七章斩波调压电路7.1 基本斩波电路7.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路7.3 带隔离的直流直流变流电路引言■直流-直流变流电路（DC/DC Converter），也称斩波电路，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◆功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
◆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。
■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。
7.1 基本斩波电路7.1.1 降压斩波电路图7-1 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■降压斩波电路（Buck Chopper）◆电路分析☞使用一个全控型器件V ，图中为IGBT，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。
☞设置了续流二极管VD ，在V关断时给负载中电感电流提供通道。
☞主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中E m 所示。
◆工作原理☞t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o =E ，负载电流i o 按指数曲线上升。
☞t=t 1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压u o 近似为零，负载电流呈指数曲线下降，通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。
◆基本的数量关系☞电流连续时√负载电压的平均值为: E E T t E t t t U on offon on o α==+=√负载电流平均值为: 式中t on 为V处于通态的时间，t off 为V处于断态的时间，T 为开关周期，α为导通占空比，简称占空比或导通比。
RE U I m o o −=☞电流断续时，负载电压u o 平均值会被抬高，一般不希望出现电流断续的情况。
◆斩波电路有三种控制方式☞脉冲宽度调制（PWM）：T不变，改变t on 。
单相交流调压电路
交流电力 控制电路
交交变频
变频电路 改变频率的电路 交直交变频
直接
间接
6.1 交流调压电路
6.1.1 单相交流调压电路 *6.1.2 三相交流调压电路
6.1 交流调压电路·引言
■把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对
晶闸管的控制就可以控制交流输出。
■交流电力控制电路
◆交流调压电路：在每半个周波内通过对晶闸管开
u
o
= P 2
输出电压
=0
P
平均输出电压
=
P
2
O
wt
6.3.1 单相交交变频器
2) 整流与逆变工作状态 把交交变频电路理想
化，忽略变流电路换相时
uo的脉动分量，就可把电 路等效成右所示的正弦波 交流电源和二极管的串联。 为避免两组变流器
之间产生环流，两组变
流电路采取无环流工作 方式，即一组变流电路 工作时，封锁另一组变 流电路的触发脉冲。
t
t VT 1 VT 2 t1 t2 t t
uC
uVT 1 iC
TSC理想投切时刻原理说明
6.3 交交变频电路
6.3.1 单相交交变频电路 6.3.2 三相交交变频电路
6.3.1 单相交交变频电路
晶闸管交交变频电路，也称周波变流器，把电网
频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，属
于直接变频电路。
6.3.1 单相交交变频器
为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对角进行调制。 在输出电压半个周期内让a角按正弦规律从90°减到 0°，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就 按正弦规律从零增至最高，再减到零。 另外半个周期可对N组进行同样的控制。 uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内， 包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。
斩控式单相交流调压电路正文概要
目录第1章概述 (1)第２章设计总体思路 (3)2.1 系统总体方案确定 (3)2.2 交流斩波调压的基本原理 (8)第3章主电路设计与分析 (9)3.1主要技术条件及要求 (9)3.2 开关器件的选择 (9)3.3 主电路计算及元器件参数选型 (9)3.4 主电路结构设计 (11)3.5 主电路保护设计 (12)第4章单元控制电路设计 (14)4.1主控制芯片的详细说明 (14)4.1.1 芯片的选择 (14)4.1.2 芯片的详细介绍 (14)4.1.3 芯片的工作原理 (15)⒈器件内部结构 (15)⒉欠压锁定功能 (16)⒊系统的故障关闭功能 (16)4. 波形的产生及控制方式分析 (16)4.2 驱动电路设计 (17)4.3 过零检测及续流触发电路 (18)4.4 控制保护电路设计 (19)4.5谐波分析 (20)第5章总结与体会 (22)第6章附录 (23)参考文献 (24)第1章概述交流调压是指把一种交流电变成另一种同频率，不同电压交流电的变换，而在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压，而斩控式交流调压的输入是正弦交流电压，这种斩控式交流调压电路的优势是功率因素接近1，电压、电流波形好，谐波成分频率高，电路简单，且可靠性高。
而利用PWM技术后，控制灵活，动态响应快。
目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：1)磁饱和式调压器该调压器通过控制主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值以及其上的电压，实现对输出电压的调节。
这种调压器具有一定的动态性能，但输出电压的调节范围小，体积和重量较大。
2)机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。
这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。
3)电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。
目前有晶闸管凋压器和逆变式调压器两种。
晶闸管调压器采用的是相控方式，因此其输出波形差；逆变式调压器采用的是斩波控制方式，其输出波形和动态响应较好。
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二. 斩波器的工作原理
+
S
U
_
uo
toff ton
O
T
设斩波周期为T，每一周期内：
uo R
S导通：uO U，导通时间为ton S阻断：uO 0，阻断时间为toff T ton toff 定义：D占 to空 n 0比 D1
T
将固定直流变成脉冲输 出,调节脉冲宽度即可调节输 t 出平均电压.
uO
贮能，此时电流为i1。同时，C维持 输出电压恒定并向负载R供电。
a)
i1 ton toff
IL
o
t
i2
IL
o
t
b)
V断时，L的能量向负载释放， 电流为i2。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。
极性反转型斩波器(Buck-Boost电路)
极性反转型斩波器(Buck-Boost电路) ➢ 数量关系
降压型直流斩波器在直流电动机拖动系统中的应用
2.升压型直流斩波器(Boost Chopper)
➢ 原理图：
储存电能
L
V D
保持输出电 压
i1
io
E
V C uo R
iG
为了实现升压变换和能量传递，在脉冲升幅斩波电路和 负载之间接一逆止二极管VD。
升压型直流斩波器(Boost Chopper)
升压型直流斩波器(Boost Chopper)
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：
EI 1ton = Uo E I1toff
化简得：U o to n t o ffto ffE tT o ffE T T to nE 1 1 D E
数量关系
输出电压平均值U：O
1 1 D
E
KV
E
式中，KV
升压型直流斩波器(Boost电路)
结论
以上分析中，认为V通态期间因电容C的作用使得输 出电压Uo不变，但实际C值不可能无穷大，在此阶段其 向负载放电，Uo必然会有所下降，故实际输出电压会略 低。
如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量 仅由负载R消耗，即：EI1UoIo
该式表明：与降压斩波电路一样，升压斩波电 路也可看成是直流升压变压器。
1.主要类型 按电能变换功能分为： 2.电量分析
降压型 升压型 极性反转型
升降压型
为了简化分析，假设：
元 件 具 有 理 想 特 性 ： 开 关 元 件 为 理 想 开 关 特 性 ， 储 能 元 件 足 够 大 ，
视 斩 波 器 为 无 损 电 能 变 换 和 传 递 的 理 想 变 流 装 置
➢数量关系
L
i1
E iG
VD io
VC
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：E I 1 t o n
uo R 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
第七章 斩控调压电路
一. 概述 二. 斩波器的工作原理 三. 直流斩波器的主要类型
及电量分析 四. 斩控式交流调压器
一. 概述
直流斩波电路(DC Chopper) ➢用于将不可控直流电源变换成适合于负载要求的 可控直流电源。
➢也称为直流电压变换器(DC/DC Converter)
➢一般指直接将直流电直接变为另一直流电， 不包括直流—交流—直流
稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即
T
0 uL dt 0
V处于通态期间 uL = E
所以输出电压为：
EtonUotoff
V处于断态期间 uL = - uo
U otto ofn E f Tt oto nn E1 D DE
极性反转型斩波器(Buck-Boost电路) ➢ 结论
改变占空比D,输出电压既可以比电源电压高，也可以比
+
U
VD
ud
Ud
C
RL
b.工作过程分析
_
ud
S闭合时，0t ton ud U
U
Ud
U
LdiL dt
Ud
eL UUd
O
DT T
2T
eL
eL
iL
iL
t
U,Ud为恒量，iL线性增加
S断开时，ton t T ud 0
O DT
T
2T
t
0
L diL dt
Ud
eL Ud
Ud为恒量，iL线性减小
降压型直流斩波器(Buck电路)
升压型直流斩波器在直流电动机拖动系统中的应用
3.极性反转型斩波器(Buck-Boost电路)
又称为升降 VD IL
uL L C
uo R
极性反转型斩波器(Buck-Boost电路)
➢ 基本工作原理
V i2 VD
i1
IL
E uL L C
uo R
V通时，电源E经V向L供电使其
c. 数量关系
输出电压ud瞬 U 0时D 0值 T t t： D TT 输 出 电 压 平 均 值 ： U dtT onUD UK V U 式 中 ， K VD ， 称 为 降 压 型 斩 波 器 的 电 压 变 换 系 数 负载电流平均I值 d ：URLd
斩波器的传递功P率： Ud Id
对于降压型斩波器而言，电源电流为脉动断续电流，供电 方式为脉冲供电方式，但负载电流可以是连续且平稳的。
1 ，称为升压型斩波器电的压变换系数 1 D
理论上KV可以任意大，但受实电际器元件参数的限制，
KV不可能过大，有一定取的值范围。
负载电流平均值IO： URO
斩波器的传递功P率： UOIO
升压型斩波器电源电流为脉动电流，以上讨论中假定电流是连续的。 由于逆止二极管VD的作用，电流断续时仍能实现电能变换功能。 对于RC并联负载，负载电流也是脉动直流，是断续受电状态，电流 中的交流成分通过电容C，直流成分通过电阻R。
负 载 为 RC 并 联 模 型 ， 且 时 间 常 数 ＝ RC 》 T， 即 稳 态 时 端 电 压 不 变
采 用 定 频 调 宽 方 式 实 现 占 空 比 调 节
1.降压型直流斩波器(Buck Chopper)
a.主电路
S
iL
L
_ eL +
加入电感L和续流二极管VD,形成 Id 直流通道，起滤波作用。
ton ton toff
•U ton T
•U D•U
通过调节占空比， 实可 现以 对输出电压的 。控制
斩波器的工作原理
斩波电路的电能转换与传递由电力电子开关控制， 控制的主要方式为：
定 频 调 宽
定
宽
调
频
调 频 调 宽
T常数to， n变化 ton常数T变 ，化 ton,T均变化
三. 直流斩波器的主要类型及电量分析