第五部分直流斩波电路教学课件.ppt
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1、第五章 直流斩波电路,5.1 基本斩波电路 (1) 降压斩波电路 (2) 升压斩波电路 (3) 升降压斩波电路 5.2 复合斩波电路 (1) 电流可逆斩波电路 (2) 桥式可逆斩波电路,直流斩波电路 将直流电变为另一固定电压或可调电压的变换 电路,也称为直流-直流变换器 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,斩波方式: 周期T不变,改变导通时间Ton调宽 导通时间Ton不变,改变周期T调频 T, Ton都改变混合调制,斩波器分类: 降压斩波器 ,升压斩波器,复合斩波器,5.1.1 降压斩波电路,(一) 工作电路,IGBT,若为晶闸管,须有关断辅助电路,续流二极管,负载出现的反
2、电动势,5.1 基本斩波电路,(二) 工作原理,电流连续,电流断续,动态演示,(1)电流连续, V为通态期间, 设负载电流为i1,有 :,设此阶段电流初值为I10, =L/R,解上式得,(三)数量关系分析从电路理论角度推导,瞬态分析, V为断态期间,设负载电流为i2,有:,设此阶段电流初值为I20, 解上式得:,且:I10i2(t2),I20=i1(t1),代入,上式表示了平波电抗器L为无穷大,负载电流完全平直时的负载电流平均值Io,此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。,tonV通的时间 toffV断的时间 a-导通占空比,平均值分析,(2)电流断续,I10=0,且t=ton+tx时,i2
3、=0代入上,电流断续的条件:,瞬态分析,平均值分析,在降压斩波电路中,E110V,L=1MH,R=0.25,Em=11V,T=2500us, ton=1000us, 计算:负载电流平均值Io, 负载平均电压Uo, 计算负载电流的最大值,最小值。,典型例题,解题步骤: 根据式 判断电流是否连续。 由判断决定Uo,Io 的计算方法。 根据瞬时分析公式计算电流的最大值,最小值,负载电流维持为Io不变,电源只在V处于通态时提供能量为:EI0ton,在整个周期T中,负载消耗的能量为:RI02T+EMI0T,输出功率等于输入功率,可将降压斩波器看作直流降压变压器,一周期中,忽略损耗,则电源提供的能量与负载
4、消耗 的能量相等,(三)数量关系分析从能量传递角度推导,I1为电源电流平均值,5.1.2 升压斩波电路,(一)工作电路,储存电能,保持输出电压,(二)工作原理及动态演示,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,(三)数量关系(直接从能量角度分析),稳态时,一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等: EI1ton=(U0-E)I1toff,V断时,E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断开的时间为toff,则此期间电感L释放能量为: (U0-E)I1toff,T/toff1,
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