fxx1_第1章_11VIP免费

§1.1功率电子线路概述作用：高效地实现能量变换和控制种类：根据应用领域和处理对象不同(1)功率放大电路：放大器的一类。用于通信、音像等电子设备(2)电源变换电路：对电源能量进行特定变换。用于电源设备、电子系统、工业控制。第1章功率电子线路§1.1.1功率放大器与其它放大器相比相同点：均在输入信号作用下，将直流电源的直流功率转换为输出信号功率不同点：性能要求和运用特性不同一、功率放大器的性能要求1.安全输出功率大，管子大信号极限条件下运用.用ηc集电极效率(CollectorEfficiency)衡量转换效率：CooDocPPPPPPo——输出信号功率(OutputSignalPower)式中：PD——电源提供的功率PC——管耗(PowerDissipation)Po一定，ηc高→PD小→PC小→可选PCM小的管子，以降低体积、重量、制造成本。2.高效率3.失真小输出功率越大，相应的动态电压、电流越大，器件特性非线性引起的非线性失真也越大。除采用反馈技术外，还必须限制输出功率作为放大器，功率增益是重要的性能指标，但与上述三个要求相比，安全、高效和失真小是第一位的。功率增益可用增加前置级的级数或提高相应的增益来弥补二、功率管的运用特点1.功率管的运用状态根据功率管在一个信号周期内导通时间的不同，功率管运用状态分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等多种。功率管运用状态通常靠选择静态工作点来实现甲类：功率管在一个周期内导通(如小信号放大)乙类：功率管仅在半个周期内导通甲乙类：管子在大于半个周期小于一个周期内导通丙类：功率管小于半个周期内导通。2.不同运用状态下的ηC管子的运用状态不同，相应的ηCmax也不同:CoocPPP减小PC可提高ηC假设集电极瞬时电流和电压分别为iC和vCE则PC为:π2oCECCdπ21tviP讨论：若要减小PC则要减小iC×vCE途径1：由甲类→甲乙类→乙类→丙类，减小管子在信号周期内的导通时间，即增大iC＝0的时间途径2：使管子运用在开关状态(又称丁类)管子在半个周期内饱和导通，另半个周期内截止饱和导通时，vCE≈vCE(sat)很小，因此导通的半个周期内，瞬时管耗iC×vCE处在很小的值上截止时，不论vCE为何值，iC趋于0，iC×vCE也处在零值附近。结果PC很小，ηC显著提高。总结：为提高集电极效率，管子的运用状态从甲类向乙类、丙类或开关工作的丁类转变。但随着效率的提高，集电极电流波形失真严重，为实现不失真放大，在电路中需采取特定措施。§1.1.2电源变换电路一．整流器电源变换电路分成以下四类将电网提供的50HZ交流电变换成直流电。在实际应用中，往往在整流器后接稳压电路，构成稳压电源，输出稳定的直流电压。二．直流-直流变换器（DCDC变换器）在工业控制系统中，直流-直流变换器主要用作直流电动机调速。这种电源是目前发展最快，应用最广，效率最高的一种稳压电源将一种电压数值的直流电变换成另一种电压数值或极性的直流电，又称斩波器它广泛应用于开关电源VO>Vi称为升压型DCDC变换器应用：各种类型的开关电源VO=Vi称为隔离型DCDC变换器VO