文档介绍：电力电子技术第9讲 3 直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 3 直流-- 直流变换器直流--直流变换器(DC/DC Converter) 将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。也称为直流斩波电路(DC Chopper)。电路种类 2种基本斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路。组合斩波电路——不同(相同)结构基本斩波电路组合。带隔离变压器的直流—直流变换器(开关电源的基础)。应用实例直流电机的脉宽调速系统。学****方法电路构成的思路,工作原理和波形,数量关系和计算,特殊问题学时:8 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 降压斩波电路 R L s V V i R R L s V s V R OO S V CE R R L g I S V S V CE R CE R R L g I g I V i OO ?降压电路的设计思路(1) 电阻分压(2) 晶体管放大电路调压 :分压电阻上损耗大,电阻值调节不方便缺点:晶体管上损耗大, 电路效率低。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育(3) 斩波调压优点:变换效率高, 附加电感,减小负载电流脉动二极管作用:提供电感中电流的续流回路哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育降压斩波电路电路结构( Buck Chopper) 典型用途之一是拖动直流电动机,也可带蓄电池负载。全控型器件续流二极管负载出现的反电动势哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 c) 电流断续时的波形 E V + - M R L VD i o E M u o i G O O t t t O O O b)电流连续时的波形 T E i G t on t off i o i 1 i 2 I 10 I 20 t 1 u o O t t t T EE i G i G t on t off i o t x i 1 i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M a) 电路图降压斩波电路的原理图及波形 t=0时刻驱动V导通,电源 E 向负载供电,负载电压 u o = E ,负载电流 i o 按指数曲线上升。 t = t 1 时控制V关断,电感上产生的自感电势 e L >E M ,使二极管VD导通续流,负载电压 u o 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。电感作用:在V关断时利用其储存的电能维持负载电流的连续。动画演示-e L + 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育数量关系( 电流连续时) 负载电压平均值: EE T t E tt t U α== + = on off on on o R EU I M o o ?= t on —— V通的时间 t off —— V断的时间α-- 导通占空比电流断续, U o 被抬高,一般不希望出现。负载电流平均值: o o on 1 II T t I α== ooo 1 IUEIEI = = α L 为无穷大时,负载电流维持为 I o 不变输出功率等于输入功率,可将降压斩波器看作直流降压变压器。 t t t O O O b)电流连续时的波形 T E i G t on t off i o i 1 i 2 I 10 I 20 t 1 u o 变压比: o U M E α= = 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-直流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育斩波电路的三种控制方式脉冲宽度调制 PWM(Pulse Width Modulation)周期不变,导通的时间变化,即通过导通占空比的改变,从而改变变压比,控制输出电压。脉冲频率调制 PFM(Pulse Frequency Modulation) 导通时间不变,导通的周期变化,导通比也能发生变化,从而达到改变输出电压的目的。导通比的变化范围有限。输出电压、输出电流中的谐波频率不固定,不利于滤波器的设计。混合型: t on 和 T 都可调,以改变占空比。 PWM(脉冲宽度调制)控制是DC/DC电路中最常用的控制方法。 EE T t E tt t U α== + = on offon on o 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术