1、第5章 斩波技术,5.1基本斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 3.1.2 升压斩波电路 3.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 5.2复合斩波电路和多相多重斩波电路 3.2.1 电流可逆斩波电路 3.2.2 桥式可逆斩波电路 3.2.3 多相多重斩波电路,直流斩波电路(DC Chopper , DC/DC Converter),功能:DC DC ,U=固定值 或 U,直流斩波电路,如何改变直流电压?,3、用大功率开关器件(SCR、GTO、GTR、 IGBT、 MOSFET)实现低损耗的DC/DC变换,并能连续调节。 种类: 应用:控制直流
2、电机的电枢电流或励磁电流调速。 如:电力机车、电动汽车、电梯、机器人的伺服电动机,直流斩波电路,负载RL为理想电阻,Q为开关;,分析:,波形:,ton -导通时间 toff -关断时间,直流斩波电路采用斩控方式,比相控方式性能更佳,因而应用广泛。,斩波电路的典型用途:拖动直流电动机,也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中EM所示,5.1.1 降压斩波电路(Buck Chopper),降压斩波电路的原理图及波形 a)电路图 b)电流连续时的波形 c)电流断续时的波形,5.1.1 降压斩波电路,斩波电路三种控制方式(根据对输出电压平均值进行调制的方式不同而划分) T 不变,变t
3、on 脉冲宽度调制(PWM) ton不变,变T 频率调制(调频型) ton 和T 都可调混合型,上面三种控制方式中 第一种PWM方式应用最多,5.1.1 降压斩波电路,直流电机斩波调速系统示意图,5.1.2 升压斩波电路(Boost Chopper),1.升压斩波电路的基本原理 工作原理 假设L 值很大,C 值也很大 V通时,E向L充电,充电电流恒为I1,同时C的电压向负载供电,因C 值很大,输出电压uo为恒值,记为Uo 。设V通的时间为ton,此阶段L上积蓄的能量为,升压斩波电路及其工作波形 a)电路图 b)波形,2. 升压斩波电路的典型应用 一是用于直流电动机传动 二是用作单相功率因数校正
4、(PFC)电路 三是用于其他交直流电源中,用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a) 电路图 b) 电流连续时 c) 电流断续时,5.1.2 升压斩波电路,V2和VD2构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于第2象限 V1和VD1构成降压斩波电路,由电源向直流电动机供电,电动机为电动运行,工作于第1象限,电流可逆斩波电路及其波形 a) 电路图 b) 波形,5.2.1 电流可逆斩波电路,5.2.2 桥式可逆斩波电路,使V4保持通时,等效为下图所示的电流可逆斩波电路,向电动机提供正电压,可使电动机工作于第1、2象限,即正转电动和正转再生制动状态 使V2保持通时,V3、VD3和V4、VD4等效为又一组电流可逆斩波电路,向电动机提供负电压,可使电动机工作于第3、4象限,桥式可逆斩波电路,多相多重斩波电路及其波形,