电力电子技术课件：9_5 波形控制 复习

南京航空航天大学航空电源重点实验室
二、分析方法
1.分时段分析（基础:ton, toff） 2. 利用伏秒平衡的分析 3.理解应用电路稳态条件
（基础:Δi, Δφ—本质就是伏妙积分为零；电容稳态只流过交变电流）
4.波形分析
（变压器绕组电压；开关管电压；连续、临界连续、断续典型波形、逆变 电路电路波形及实际流通器件等）
PWM， 驱动
功率电路 （斩波及滤
波）
Uo
－
Байду номын сангаас
电压采样
DC-DC变换器 控制框图
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NUAA
第四节 输出波形的控制和电压调节
NUAA
第四节 输出波形的控制和电压调节
逆变器的输出电压有效值和波形调节
Q1、Q2互补 Q3、Q4互补
交流滤波
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第四节 输出波形的控制和电压调节
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器件寄生参数对变换性能的影响 －以Buck变换器为例
+-
+ -
1) 损耗 2) 外特性变软 3) ΔUo增大
Backup
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第四节 输出波形的控制和电压调节
开关点预置PWM逆变器中的谐波消除技术 原理:
特点: 1）当半个输出周期内有p个调制脉冲时,可以消除p个指定的奇次谐波 2) 开关点一般要离线计算
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习题
思考： 9-6 (提示:Q2的驱动;附加部分与已学拓扑比较) 9－9
第九章教学大纲
常用单晶体管功率电路和多晶体管 功率电路及其工作原理
输出波形控制和电压调节原理
NUAA
DC-DC变换器的控制和PWM调制 PWM: pulse width modulation
实验室参观, 考研交流
第九章 晶体管功率电路
T
ue
＋ －
ue
电压 调节器
Ur
dT
PWM
DC-DC变换器 电气框图（电压型）
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第九章 晶体管功率电路
Ui
Io
Ur ＋
ue 电压 调节器
☆ 各种变换器的电路拓扑、典型工作方式分析 ☆ 单管变换器的工作原理分析方法和要点
输入输出电压关系式(电感电流连续)
器件应力分析
☆ Buck, Boost 的外特性分析; 器件选择
☆ DC/AC输出波形的基本调制方法(3种):原理和特点
1. 单脉宽调制－－半个输出电压周期内只有一个调制脉冲
原理：
载波
给定 t
Q1 Q3 Q2
Q4
uAB
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第四节 输出波形的控制和电压调节
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1. 单脉宽调制
载波(调制波)频率=输出基波频率*2
定义调制度
M＝Ar /Ac
改变调制度, 则输出电压有效值 和失真度 等随之改变
2. 正弦脉冲宽度调制 SPWM (sinusoidal pulse width modulation)
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2. 正弦脉宽调制
SPWM的闭环控制
类似DC-DC PWM闭环控制，只是: 1) 基准（系统给定）为正弦波 2）载波一般为三角波
NUAA
第四节 输出波形的控制和电压调节
注意: 以上各种调制方式,调制输出波形奇对称, 所以输出电压中没有偶次谐波
本节其余内容不作要求
3.谐波消除技术
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重点掌握：电路拓扑、工作原理和波形及基本公式推导、 数量关系和参数设计。
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一、电路
非隔离式单管变 换器（基础）
隔离式单管变换 器（衍生来）
多管变换器
Buck Boost Buck-Boost
单端正激(←Buck) 单端反激(← Buck-Boost )
推挽 半桥 全桥
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三、要求
1.画出电路拓扑（正激反激同名端、正激反激输出端电路等）和相应 波形；
2.根据不同时段分析电路基本工作原理； 3.根据电路稳态条件推导in/out关系：电压，电流？？ 4. 反激变压器的功能、正激变压器的磁复位及对D的要求； 5.“负载”对逆变电路影响，反并D作用； 6.计算：如IG、保证连续的电感值、半桥电流关系和容设计公式等
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调制原理 (单极性调制):
Q1, /Q2 Q3, /Q4
图9-55(a) 最低次谐波：2p-1次，p：半周期调制脉冲个数,p=3.5
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2. 正弦脉冲宽度调制 SPWM (sinusoidal pulse width modulation)
调制原理 (双极性调制)
E
u1
t
-E
单极性调制—正半波由0,1组合而成、正半波由0,-1组合而成; 双极性调制—正负半波均由1,-1组合而成
注意: 以上各种调制方式,调制输出波形奇对称, 所以输出电压中没有偶次谐波
本节其余内容不作要求
DC/DC，DC/AC 单晶体管功率电路
输入输出不隔离
降压 buck 升压 boost 升降压 buck-boost
输入输出隔离
单端正激 flyback 单端反激 forward
多晶体管功率电路
推挽 push-pull 半桥 half-bridge 全桥 full-bridge