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升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性
学生姓名: 学号:
学院: 工程学院
专业年级: 09电本
题目:升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性
指导教师:
完成时间:
2011年 12月 18日
升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性
电力电子电路的基本作用是进行电能的变换与控制,即将一定形式的输入电能变换成另外一种形式的电能输出,从而满足不同负载的要求。电能的形式可以分为交流和直流两种类型,因此根据输入、输出的不同形式,可将电力电子电路分为四大类型,即AC-DC变换器、DC-AC变换器、DC-DC变换器、AC-AC变换器,本文主要介绍其中的DC-DC变换器,有时也称为直流斩波器。本文主要叙述了斩波的概念、基本原理、电路原理以及它的应用。
关键词: 斩波;斩波器;升压式变换器
前言:
斩波(Chopper),将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直流--直流变换器(DC/DC Converter)。一般指直接将直流电变为另一直流电,不包括直流—交流—直流。
斩波简介:
直流斩波电路(DC Chopper)种类:
有6种基本斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts(周期)不变,改变Ton(通用,Ton为开关每次接通的时间),二是频率调制方式,Ton不变,改变Ts(易产生干扰)。
斩波器的基本原理:
直流斩波器乃利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电压改变之目的。若其输出电压较输入之电源电压低,则称为降压式(Buck )直流斩波器,若其输出电压较输入之电源电压高,则称为升压式(Boost)直流斩波器;当直流斩波器导通(Ton)时,负载端之电压Vo等于电源电压Vs,当直流斩波器截止(Toff)时,负载端之电压Vo为0, 如此适当的控制直流斩波器可使直流电源断续的出现在负载测,只要控制直流斩波器的导通时间,即可改变负载的平均电压。(b)可看出输出电压之峰值等于电源电压Vs,而输出电压之平均值Vo随Ton之时间而变。而最常见之改变方式为 ,导通时间Ton改变,称脉波宽度调变。,周期T改变,称频率调变。 同时改变,即波宽调变及频率调变混合使用。在实际应用中,因直流斩波器常需在负载端接上滤波电感及滤波电容,若频率改变过大对电感及电容影响大,因此多数采用脉波宽度调变。直流斩波器依负载电压及负载电流极性来区分可分为下列三种︰1. 单象限直流斩波器。2. 两象限直流斩波器。3. 四象限直流斩波器。
(1 ) 最基本的斩波电路如图1所示,斩波器负载为R。当开关S合上时,UOUT=UR=UIN,并持t1时间。当开关切断时UOUT=UR=0,并持续莎2时间,T=t1+t2为斩波器的工作周期,斩波器的输出波形如图1(b)所示。定义斩波器的占空比D=t1/T,t1,为斩波器导通时间,T为通断周期。通常斩波器的工作方式有两种:一是脉宽调制工作方式,即维持t1不变,改变T;二是脉频调制工作方式,即维持T不变,改变t1。当占空比D从0变到1时,输出电压的平均值从零变到UIN,其等效电