基本斩波电路VIP免费

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Em所示工作原理，两个阶段t=0时V导通，E向负载供电，uo=E，io按指数曲线上升t=t1时V关断，io经VD续流，uo近似为零，io呈指数曲线下降为使io连续且脉动小，通常使L值较大EV+-MRLVDioEMuo图降压斩波电路的原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EETtEtttUonoffonono（3-1）——导通占空比，简称占空比或导通比Uo最大为，减小，Uo随之减小——降压斩波电路。也称为Buck变换器（BuckConverter）。负载电流平均值REUImoo（3-2）电流断续时，uo平均值会被抬高，一般不希望出现斩波电路三种控制方式（1）脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节ton（2）频率调制或调频型——ton不变，改变T（3）混合型——ton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EVRLVDCioi1uo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offotIEU1稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等offoontIEUtEI11（3-20）化简得：EtTEtttUoffoffoffono（3-21）1/offtT，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offtT/——升压比，调节其即可改变Uo。将升压比的倒数记作，即Ttoff。和导通占空比有如下关系：1（3-22）因此，式（3-21）可表示为EEUo111（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（PowerFactorCorrection—PFC）电路用于其他交直流电源中EMttTEiOOb)tOTOEtc)VDLVa)EMuoi1i2I10I20I10tontoffuoioi1i2t1t2txtontoffI20uo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V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式mERitiL11dd（3-27）式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。设i1的初值为I10，解上式得tmteREeIi1101（3-28）当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式：EERitiLm22dd（3-29）设i2的初值为I20，解上式得：tmteREEeIi1202（3-30）当电流连续时，从图3-3b的电流波形可看出，t=ton时刻i1=I20，t=toff时刻i2=I10，由此可得：REeemREeeREITtmoff111110（3-33）REeeemREeeeREITTtmon1120（3-34）把上面两式用泰勒级数线性近似，得REmII2010（3-35）该式表示了L为无穷大时电枢电流的平均值Io，即REEREmImo（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eem11（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Cuk斩波电路1.升降压斩波电路VDERLa)CVi1i2uLuoILo...