文档介绍：第3章 直流斩波电路
基本斩波电路
复合斩波电路
本章小结
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第3章 直流斩波电路·引言
直流斩波电路（DC Chopper）
将直流电变为另一固定电压或可调电
升压斩波电路
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电压升高的原因：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 ：EI1=UoIo 。
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：
电源电流的平均值I1为：
升压斩波电路
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2) 升压斩波电路典型应用
一是用于直流电动机传动
二是用作单相功率因数校正电路
三是用于其他交直流电源中
t
t
T
E
i
o
o
b)电流连续时
a) 电路图
i1
i2
I10
I20
I10
ton
toff
t
o
T
o
E
t
c)电流断续时
uo
io
i1
i2
t1
t2
tx
ton
toff
I20
uo
图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形
用于直流电动机传动
再生制动时把电能回馈给直流电源。
电动机电枢电流连续和断续两种工作状态。
直流电源的电压基本是恒定的，不必并联电容器。
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数量关系
当V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式：
当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式：
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
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 bE 。
m = EM / E
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当电枢电流断续时：
可求得 i2 持续的时间 tx ，即
——电流断续的条件
tx < t0ff
升压斩波电路
t
o
T
o
E
t
c)电流断续时
uo
io
i1
i2
t1
t2
tx
ton
toff
I20
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1）升降压斩波电路 (buck -boost Chopper)
电路结构
电感的存储能量等于其释放能量
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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3-4 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。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。
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数量关系
稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即
所以输出电压为：
V处于通态
uL = E
V处于断态
uL = - uo
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图3-4b中给出了电源电流i1和负载电流i2的波形，设两者的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有：
当0<a <1/2时为降压，当1/2<a <1时为升压，故称作升降压斩波电路。也有称之为buck-boost 变换器。
其输出功率和输入功率相等，可看作直流变压器。
o
t
b)
o
t
i
1
i
2
t
on
t
off
I
L
I
L
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2) Cuk斩波电路
V通时，E-L1-V回路和R-L2-C-V回路有电流。
V断时，E-L1-C-VD回路和R-L2-VD回路有电流。
输出电压的极性与电源电压极性相反。
电路相当于开关S在A、B两点之间交替切换。
图3-5 Cuk斩波电路及其等效电路
a） 电路图 b） 等效电路
电容的存储能量等于其释放能量
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数量关系
V通态时间ton，则电容电流和时间的乘积为 I2ton。
V断态时间toff，则电容电流和时间的乘积为 I1toff。
由此可得：I2 ton = I1 toff
优点（与升降压斩波电路相比）：
输入电源电流和输出负载