第3章 直流斩波电路汇编

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3.2.1 降压斩波电路（Buck Chopper）
不考虑元件损耗，电路输入功率与输出功率相等。
EI i U o I o
Io E 1 Ii U o D
应用：降压型直流开关电源稳压器，不可 逆直流调速系统。
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3.2.1 降压斩波电路
uo 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。
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3.2.1 降压斩波电路（Buck Chopper）
电感足够大，电流连续。 则电路稳态时，负载电 流在一个周期的初值和 终值相等。 负载电压平均值： ton Uo E DE T 输出负载电压平均值最 大为 E ，改变占空比可降 低输出电压大小，所以此 电路为降压斩波电路。
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k Chopper）
电路结构
全控型器件 若为晶闸管，需有 辅助关断电路 负 载 出 现 的 反 电 动 势
续流二极管，在V关 断期间续流
典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电 池负载，大多数情况为反电动势负载。
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ton
0
t on U i dt U i DU i T
5
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直流斩波的基本控制方式
脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM) 又称为定频调宽控制
实现：保持斩波周期 T 不变，只改变开关导通时间 ton，输出电压脉冲宽度随之改变。 特点：电路基本工作频率固定，滤除输出电压中高 次谐波的滤波器设计较容易。
非隔离型斩波电路
■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。
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隔离型斩波电路
直流斩波的基本工作原理
基本斩波电路
ton 占空比 D T 1 输出电压 Uo
T
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3.1 概述
■直流-直流变流电路（DC/DC Converter）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 ◆也称斩波电路（DC Chopper）。 ◆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。
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3.1 概述
■直流-直流变流电路（DC/DC Converter）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 ◆也称斩波电路（DC Choppers）。 ◆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。
第3章 直流斩波电路
3.1 概述
3.2 非隔离型斩波电路
3.3 隔离型斩波电路
本章小结
本章主要内容

非隔离型斩波电路 Buck电路，Boost电路，Buck-Boost电路， Cuk电路。

隔离型斩波电路 正激变换电路，反激变换电路，推挽式变换 电路，半桥变换电路，全桥逆变电路。
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3.2.1 降压斩波电路
◆思考： ☞输入电流是连续的还是断续的？
☞哪些因素会使输出电流出现断续的 情况？如果出现断续，应怎样调节 电路参数，使输出电流连续？
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5.1.1 降压斩波电路
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◆基本数量关系 ☞电流连续时 √负载电压的平均值为 U o
ton ton E E DE ton toff T
式中，ton 为V处于通态的时间，toff 为V处于断 态的时间，T 为开关周期，D 为导通占空比， 简称占空比或导通比。 √负载电流平均值为
Io U o Em R
☞ 电流断续时，负载电压 uo 平均值会被抬高，一 般不希望出现电流断续的情况。
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直流斩波的基本控制方式
脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM) 定宽调频控制(Pulse Frequency Modulation，PFM) 混合控制（Mixed Control），又称调频调宽控制 实现：同时改变斩波电路的工作周期 T 和开关的导 通时间 ton。 特点是：可大幅度改变输出电压大小，但也存在着 由于频率变化所引起的滤波器设计较困难的问题。
3.2.1 降压斩波电路（Buck Chopper）
工作原理分析 开关 V 有驱动信号时， 导通，则VD截止。
L储存能量，电源E向 负载供电，负载电压 uo=E ，负载电流 io 按指 数曲线上升。
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3.2.1 降压斩波电路（Buck Chopper）
工作原理分析 控制 V 关断后， VD 导通续 流。
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第3章 直流斩波电路
3.1 概述
3.2 非隔离型斩波电路
3.3 隔离型斩波电路
本章小结
3.2 非隔离型斩波电路
3.2.1 降压斩波电路 Buck 3.2.2 升压斩波电路 Boost 3.2.3 升降压斩波 Buck-Boost 电路和 Cuk 斩波电路 3.2.4 Sepic 斩波电路和 Zeta 斩波电路
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直流斩波的基本控制方式
脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM) 定宽调频控制(Pulse Frequency Modulation， PFM) 实现：保持导通时间不变 ton，改变斩波周期 T， 即改变脉冲频率，达到改变占空比的目的，从 而改变电路输出电压平均值。 特点：斩波电路和控制电路简单，但电路的控 制频率是变化的，输出滤波器设计较困难。