电力电子技术 直流直流变换

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4.4桥式可逆斩波器
单极性脉宽调制
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4.4桥式可逆斩波器
双极性脉宽调制
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ug1 ug2 o o o o t1 t2 t t t3 t4 t t
uLR uC iC


t t
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iT1
o o
4.3 晶闸管斩波器
2 升压斩波器 利用电感中的储能释放时产生的电压来提高输出来提高输出电压
工作原理： (1) VT导通时，E加至L，L开始储能，iL上升；C向负载放电，并关断VD， uC下降； (2)VT关断时，iL方向不变，则其感应电势和E叠加后向负载供电，同时 向C充电， uC上升，且有：
12
4.2 基本DC－DC变换器
13
4.2 基本DC－DC变换器
L1中电流变化
E L1
ton
I L12 I L11 ton
L1I1 E
I1 L1 ton
toff L1
I1
I1 E U C1
Eton （E－U C）toff L1 L1
U C1
E (1 2a ) 1 a
2、断续
I L 0 iLP
1
2 2
U0 a E a2 1 I L0 4 I LB max
U 0T ET ( 1 )1 1 4 I LB max1 2L 2L
5
4.2 基本DC－DC变换器
3、滤波器设计
UC UC 1 I LT C 8C
L
IL IL L U0 2 (1 a)T
UC 1 U0 (1 a )T 2 8C L
U0 IL (1 a )T L
6
4.2 基本DC－DC变换器
Boost(升压型)变换器
输出电压的平均值U0要大于输入电压E 主要用于开关稳压电源、直流电机能量 回馈制动
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4.2 基本DC－DC变换器
电流连续时
8
4.2 基本DC－DC变换器
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4.2 基本DC－DC变换器
L2中的电流变化
U C1 U 0 L2
L2 L2 ton U C1 U 0
U C1
I L22 I L21 ton
I 2 L2 ton
I 2 U0
toff L2
U 0 (1 2a) a
U0 a E 1 a
I0 1 a I a
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4.3 晶闸管斩波器
1. 降压斩波器
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4.3 晶闸管斩波器
(1)VT1，VT2均不通 , E经L1、VD1 ,L1,R对C 充电，如图（a）。 (2) 触通 VT 1 ，负载上有电压， VD 1 截至， C 无放电回路，如图（b） 。 (3)触通VT2，C经VT2与L1形成谐振，C放电 并反向充电,上(-)下(+), 负载仍有电压 ， 如图（c） 。 (4)uc=-E时，，ic=0，VT2断，uc经VD1反压 加至VT1，VT1关断，如图（d）。 (5)VT1断后，VD2通，C经L1、VD1、L2、 VD2回路谐振，uc由 -E上升到E，uc=E时， ic=0，停止向负载输出，如图（e） 。 (6)电源停止输出后，负载电流经VDF续流， 如图（f） 。
电流断续时
I LB
U 0T 1 1 Eton 1 iLP [(1 a)U 0 ] aT a(1 a) 2 2 L 2L 2L
9ຫໍສະໝຸດ Baidu
4.2 基本DC－DC变换器
Boost-Buck(升降压型)变换器
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4.2 基本DC－DC变换器
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4.2 基本DC－DC变换器
CÚ K变换器
U0 ton ton E ton toff T
EI U0 I 0
I0 E 1 I U0 a
3
4.2 基本DC－DC变换器
电流断续时 1.临界断续
I LB 1 1 ( E U 0 )ton 1 iLP ( E U 0 ) T 2 2 L 2L
4
4.2 基本DC－DC变换器
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4.3 晶闸管斩波器
3．斩波变阻
斩波器断∶ R=Rd+Rex 斩波器通∶ R=Rd
R

( Rd Rex ) toff Rd ton Rd Rex T toff T

Rd (toff ton ) Rex toff T
Rd Rex (1 )
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4.4桥式可逆斩波器
4.1 DC－DC变换的基本控制方式
瞬时值控制
1
4.2 基本DC－DC变换器
Buck（降压型）变换器
输出电压平均值U0恒小于输 入电压E 主要应用于开关稳压电源， 直流电机速度控制，以及 需要直流降压变换的环节
2
4.2 基本DC－DC变换器
1.直流连续时
（E U0 )ton U0toff 0
储存在L中的能量=转储到C中的能量+负载消耗的能量
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4.3 晶闸管斩波器
电感中的能量∶
VT 通：Win E I L ton VT断 : Wout (U d E ) I L toff
输入-输出电压关系∶
由Win Wout，可得 Ud ton toff toff T E E E toff 1