直流直流变流电路.ppt

文档介绍：关于直流直流变流电路
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第一张，共五十四张，创建于2022年，星期日
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第5章 直流-直流变流电路·引言
直流直流变流电路（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
降压斩波电路
■例5-2 在图5-1a所示的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=，Em=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20s，当ton=5s时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
解：由题目已知条件可得：
当ton=5s时，有
由于
所以输出电流连续。
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降压斩波电路
此时输出平均电压为
输出平均电流为
输出电流的最大和最小值瞬时值分别为
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升压斩波电路
升压斩波电路（Boost Chopper）
保持输出电压
储存电能
电路结构
1) 升压斩波电路的基本原理
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升压斩波电路
工作原理
假设L和C值很大。
V处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定I1，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。
V处于断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。
动态演示。
0
iGE
0
io
I1
图5-2 升压斩波电路及工组波形
a) 电路图
b) 波形
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升压斩波电路

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升压斩波电路
数量关系
设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为
设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等：
（5-21）
（5-20）
化简得：
T/toff>1，输出电压高于电源电压，故为升压斩波电路。
——升压比；升压比的倒数记作b ，即 。
b和a的关系：
因此，式（5-21）可表示为
（5-23）
（5-22）
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升压斩波电路
电压升高得原因：电感L储能使电压泵升的作用
电容C可将输出电压保持住
如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即 ： 。 （5-24）
与降压斩波电路一样，升压斩波电路可看作直流变压器。
输出电流的平均值Io为：
(5-25)
电源电流的平均值Io为：
(5-26)
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升压斩波电路
数量关系
当V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式：
(5-27)
当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式：
（5-29）
当电流连续时，考虑到初始条件，近似L无穷大时电枢电流的平均值Io，即
（5-36）
该式表明，以电动机一侧为基准看，可将直流电源电压看作是被降低到了 。
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升压斩波电路
■例5-3 在图5-2a所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20，采用脉宽调制控制方式，当T=40s，ton=25s时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
解：输出电压平均值为：
输出电流平均值为：
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升降压斩波电路
(buck -boost Chopper)
电路结构
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基本工作原理
a)
o
t
b)
o
t
i
1
i
2
t
on
t
off
I
L
I
L
图5-4 升降压斩波电路及其波形a）电路图 b）波形
V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。
V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。