1、GMXD2,第2章 PWM直流变换电路,2.1 概述 2.2 单象限降压型电路 2.3 单象限升压型电路 2.4 单象限隔离型电路 2.5 电流双象限电路,GMXD2,2.1 概述,2.1.1 电力电子电路的分类 2.1.2 直流变换电路的分类 2.1.3 直流变换电路的基本用途,GMXD2,2.1.1 电力电子电路的分类,所有电力电子电路均包含功率电路和控制电路两部分,功率电路又称主电路,它依靠功率器件的开关性能和电路结构实现电能变换;控制电路是根据采用的控制策略和工具对控制信号(含主控和反馈等信号)进行必要的加工处理以形成功率器件控制极信号,实现对电能的变换和控制。,GMXD2,2.1.2
2、 直流变换电路的分类,有些分类方法与上节相同,如开关方式。功率器件和电路构成等,此处不再重复。 凡输出电压平均值低于其输入电压平均值的电路称为降压型电路;相反则称为升压型电路;若可降可升则称为升/降压型电路。,GMXD2,2.1.3 直流变换电路的基本用途,1.直流调速电源 2.开关电源,GMXD2,1.直流调速电源,传统的直流调速电源由相控式整流电路构成,但存在深控下网侧功率因数低,功率密度低和系统快速性差等缺点。PWM直流变换电路能够克服相控电路存在的缺点。因而更适合于车辆电力传动和各种伺服系统。,GMXD2,2.开关电源,小容量直流稳压电源的传统形式是串联线性型电源。这种电源存在效率低,
3、体积大和可靠性差等缺点。由于采用开关频率较高的斩控开关方式,直流变换电路能克服传统电源的缺点,成为广泛应用的新型开关式直流稳压电源(简称开关电源)。,GMXD2,2.2 单象限降压型电路,2.2.1 电路外特性分析 2.2.2 输出滤波电路的参数选择 2.2.3 PWM控制电路 *2.2.4 ZVS PWM BUCK电路,GMXD2,2.2 单象限降压型电路,图2-1 单象限降压型电路 a)电路结构 b)等效电路 c)CCM下的电量波形 d)DCM下的电量波形 e)带直流电动机负载,GMXD2,2.2.1 电路外特性分析,1.基本假定 2.电流连续状态下的外特性分析 3.电流断续状态下的外特性
4、分析,GMXD2,1.基本假定,电路中所有器件(包括全控型器件VT和二极管VD,图中VT符号将代表MOSFET、IGBT和GTR等全控型器件)均无惯性,因而开关状态的更迭均瞬间完成,也即图2-1b中等效开关S位置的转换不需要时间。,GMXD2,2.电流连续状态下的外特性分析,图2-2 降压型电路的开环外特性 =0, 0, CCM与DCM分界线,GMXD2,3.电流断续状态下的外特性分析,当负载电流I0I时,电流iL断续,电路由CCM状态转为DCM,其波形如图2-1d所示。由图可见,在t2tt3时区,电路中VT和VD均处断态,即图2-1b中开关S置1,负载所需电能依靠滤波电容储能维持,按原设由于C0足够大,在此时区中仍有u0U0,DCM状态下负载电流平均值I0有,