第*页 本章主要内容 斩波控制原理 BUCK斩波电路 BOOST斩波电路 复合斩波电路 本章重点 基本概念、降压斩波、升压斩波电路的电路图、工作原理、基本计算（k、T、Uo）第三章直流斩波电路*第*页 直流斩波电路（DCChopper） 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/DCConverter）。 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。 电路种类 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。 复合斩波电路——不同结构的基本斩波电路组合。 多相多重斩波电路——相同结构的基本斩波电路组合。3.1斩波控制原理*第*页3.1斩波控制原理最基本的斩波电路及其波形工作周期导通比(工作率、占空比）输出电压平均值为输出电压有效值为基本斩波电路*第*页若认为斩波器是无损的，则输入功率应与输出功率相等，即从直流电源侧看的等效电阻为3.1斩波控制原理*第*页3.1斩波控制原理 保持开关导通周期T不变，调节开关导通时间ton—脉冲宽度调制（PWM）。 保持开关导通时间ton不变，调节开关导通周期T，称为频率调制或调频型。 Ton和T都可调，使导通比改变，称为混合型。 PWM方式应用最多。导通比k的改变可以通过调节开关导通时间ton或开关导通周期T来实现，进而对输出电压平均值进行调制。据此通常将斩波器的工作方式分为三种：第*页3.2BUCK斩波电路电路拓扑结构及工作原理理想条件：（1）开关管和二极管的开关时间均为零，通态压降为零，断态漏电流为零；（2）在一个开关周期中，输入电压Ud保持不变；输出滤波电容电压即输出电压uo有很小的纹波，在分析开关电路变化特性时，可认为uo保持恒定不变，其值为输出的直流电压平均值Uo；（3）电感和电容均为无损耗的理想储能元件；（4）线路阻抗为零。*第*页图3.4BUCK电路波形电路拓扑结构及工作原理3.2BUCK斩波电路模式1,0≤t≤ton＝kTt=0时刻驱动V管导通，VD中电流迅速转换到V管，这时电感上的电压为*第*页或uo保持不变，电感电流按直线规律从I1上升到I2，有3.2BUCK斩波电路第*页3.2BUCK斩波电路模式2,ton≤t≤Tt=ton时刻关断V管，V管中电流迅速转换到VD管中去。这期间电感上的电流iL按直线规律从I2下降到I1，则有或*第*页3.2BUCK斩波电路若假定Buck电路为无损的，则有即根据∆I可知*第*页3.3BOOST斩波电路电路拓扑结构及工作原理储存电能保持输出电压*第*页电路拓扑结构及工作原理3.3BOOST斩波电路 假设L和C值很大。 V处于通态时，电源Ud向电感L充电，电流i1恒定，电容C向负载Z供电，输出电压uo恒定。 V处于断态时，电源Ud和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。*第*页或工作模式1,0≤t≤ton＝kT3.3BOOST斩波电路t=0时刻驱动V管导通，电感上的电流按直线规律上升，有*第*页工作模式2,ton≤t≤T或3.3BOOST斩波电路t=ton时刻关断V管，这期间电感上的电流iL按直线规律从I2下降到I1，则有根据∆I可知*第*页 复合斩波电路——降压斩波电路和升压斩波电路组合 斩波电路用于拖动直流电动机时，常要使电动机既可电动运行，又可再生制动。 降压斩波电路能使电动机工作于第1象限。 升压斩波电路能使电动机工作于第2象限。 电流可逆斩波电路：降压斩波电路与升压斩波电路组合。此电路电动机的电枢电流可正可负，但电压只能是一种极性，故其可工作于第1象限和第2象限。（一）电流可逆斩波电路3.4复合斩波电路*第*页3.4复合斩波电路电路结构 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。 必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路。*第*页工作过程（三种工作方式) 第3种工作方式：一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作。 当一种斩波电路电流断续而为零时，使另一个斩波电路工作，让电流反方向流过，这样电动机电枢回路总有电流流过。 电路响应很快。3.4复合斩波电路第*页3.4复合斩波电路b)uoioiV1iD1iV2iD2tt��������EMEV1VD1LRiouoiv1、iD1阶段��������EMEV1VD1LRiouoiv2、iD2阶段第*页（二）桥式可逆斩波电路3.4复合斩波电路两个电流可逆斩波电路组合起来，分别向电动机提供正向和反向电压，实现电机的四象限运行。图3.8桥式可逆斩波电路 使V4保持通时，等效为图3.7（a）所示的电流可逆斩波电路，提供正电压，可使电动机工作于第1、2象限。*第*页图3.8桥式可逆斩波电路 使V2保持通时，V3、VD3和V4、VD4等效为又一组电流可逆斩波电路，向电动机提供负电压，可使电动机工作于第3、4象限。3.4复合斩波电路第*页3.5本章小结 本章的重点是理解降压斩波电路(BUCK)和升压斩波电路(BOOST)的工作原理，掌握这两种电路的电路结构、输入输出关系、工作特点。 介绍了电流可逆斩波及其在直流传动中的应用。观看swf演示文件*本章结束******************
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