文档介绍：1. 电流连续模式
在ton 期间VT导通,uo=E,io 在电源E作用下指数上升(在=L/R很大时,近似直线变化) 。
在 toff期间VT关断,VD续流导通,使uo =0,io指数下降。
输出电压平均值Uo=E·ton/T =·E。由于≦1,故Uo ≦E ,降压斩波。电压变换比 M=Uo/E= 。
输入输出功率平衡:EI1=UoIo(I1为电源电流平均值)。
输出电流平均值 Io=(Uo-EM)/R , 当L极大时, io 近恒流。
2. 电流断续模式:
当L较小或占空比很小时, io可能会断续。
在断续期间io=0 ,VT和VD均不导通,uo=EM 。
3. 分段线性分析(自学)
带LC滤波的降压斩波电路
输出电压uc在稳态下近似无任何脉动,保持Uc不变。电感电流波形由原来的指数规律上升和下降,变为直线升降。无论是电流连续还是断续模式,在二极管VD导通续流期间,作用于电感L两端的电压为–Uc,电感电流iL以-Uc/L的负斜率直线减小。
图9-4 采用LC滤波的降压斩波电路
在电流断续模式对应的波形中,当电感电流下降到零的t2时刻之后,二极管的端电压不再是EM而是等于Uc。
正是电感端电压波形的正负变化决定了其电流的直线上升和下降。
Uc
升压式斩波电路(boost chopper)
1. 电流连续模式
电感L一般较大,起着贮能作用;C值很大,使uo近似恒定。
在VT导通期间,VD关断,L端电压uL=E ,存贮能量,i1直线上升,上升率为E/L( Ldi1/dt=E)。
在VT关断时, i1的减小会产生较高的自感电势,左负右正,使VD迅速导通,为C充电并为负载提供电能。由于自感电势的作用,uo通常比E高(升压)。
在VT关断期间,L端电压uL=E-Uo<0,故iL下降,负变化率为(E-Uo)/L 。
求输出直流电压及电压变换比:
利用电感稳态伏-秒平衡原理: E·ton + (E-Uo)·toff =0
两边同除以T得: E ·+(E-Uo)(1- )=0
Uo=E/(1- )
电压变换比: M=Uo/E=1/(1- )≧1 (升压式)
功率平衡:EI1=UoIo (I1为电源电流平均值)。
2. 电流断续模式
在L较小、开关频率较低、负载较轻(R大)或占空比较小,均会造成电流断续。
在断续期间 iL=0 ,VT、VD均不导通,VT端电压uT= E 。
I1
§ 单端间接式直流变换电路
间接直流变流电路中增加了交流环节,因此也称为直-交-直变换电路。
采用直—交—直变换结构的原因:输出端与输入端需要隔离;需要相互隔离的多路输出;输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1;交流环节采用较高的工作频率,可以减小变压器和滤波电感、电容的体积和重量。通常,工作频率应高于20kHz这一人耳的听觉极限。
图 9-13 间接式直流变换电路的结构