哈工大课件DC-DC技术-文库

第一章DC-DCConverter(直流变换器),按主电路器件：半控型/全控型,直流变换器的分类：,按输入输出电压：降压式/升压式/升降压式,按工作范围：单象限/双象限/四象限,按电路结构：单元电路/多元电路（单重、多重）,按输入输出电隔离：非隔离/隔离(正激、反激、自激）,按输入滤波结构：电流源/电压源,按器件开关方式：硬开关电路/软开关电路,第一章DC-DCConwerter,多元多重结构：,元从电源侧看，差T/n分时的基本电路（n个）；重从负载侧看，差T/n分时的基本电路（m个）,n元n重结构,n元单重结构,1-1BuckConverter,1-2BoostConverter,1-3Buck-BoostConverter,1-4CukConverter,1-5SepicIoc=1.8A,Io=1A断续,输入电流保护输出电压保护,仿真分析,4,D=0.4,Buck-BoostConverter,I/O电流脉动较大应加滤波器,fS=20kHzPo=10W,仿真分析,4,输入电流脉动较小,1-4CukConverter,CukConverter,CukConverter=Boost串联Buck,Cuk电路分析,Cuk电路分析,例：f=50kHz,D=0.33,其它单象限变换器,课后自行分析,1-5多象限斩波电路,一、电流双象限半桥式斩波器,BuckConverter,BoostConverter,双象限运行，电流、功率可逆,并联,电流双象限半桥式斩波器,设：L足够大；稳态；R=0,对电机负载，E由Ui而来,对蓄电池负载，E不由Ui决定,双象限半桥式斩波器,电流双象限桥式斩波器,BuckBoost独立工作方式：,课后自行分析,电压双象限桥式斩波器,P148153,其他双象限DC/DC变换的电路拓扑,T型双向升降压变换器,级联式升降压变换器,双向CUK变换器,Sepic/Zeta变换器,二、四象限全桥式斩波器,正接+短接,四象限运行，电压、电流、功率均可逆,半桥并联,反接+短接,开关器件动作规律：每臂两个开关不同时断开不同时导通即：同臂互补动作（实际存在闭锁时间）,四象限全桥式斩波器,设：L足够大；稳态；R=0,双极性单PWM控制,1,对角线互补控制（正接+反接）,单极性双PWM控制,2,同臂反相控制（正接+短接）,？输出如何为负？,多重化PWM变换,3,N=3f3,1-6带变压器隔离的直流变换电路,前述变换器的不足：1、无隔离；2、传输比限制；3、单路输出,引入隔离变压器均可克服,隔离形式：1、单端；2、并联；3、半桥；4、全桥,比较条件：1、D=0.5；2、输入功率相同,单端式（Buck-Boost)：,线路简单（+MRT？）,开关通态平均电流Ism=2Ii,需磁复位,变压器利用率低,适用于200W以下容量,1-6带变压器隔离的直流变换电路,并联式(推挽式）：,S1、S250%互补动作,开关通态平均电流Ism=Ii,无需磁复位MRT,适用于Ui小Ii大的条件,S电压应力Usm=2Ui,变压器利用率高,无需驱动隔离,1-6带变压器隔离的直流变换电路,半桥式：,开关通态平均电流Ism=2Ii,变压器利用率高,S1、S250%互补动作,S电压应力Usm=Ui,无需磁复位MRT,适用于Ui大Ii小的条件,突出优点，具有抗不平衡能力,1-6带变压器隔离的直流变换电路,全桥式：,开关通态平均电流Ism=Ii,变压器利用率高,S1、S250%互补动作,S电压应力Usm=Ui,无需磁复位MRT,适用于大（kW）功率要求,线路复杂、S多、驱动隔离,直通和偏磁问题,1、交变磁化,一,磁性材料的工作状态,2、单向磁化,3、偏直磁化,铁心利用率高,剩磁无限制,铁心损耗大,铁心利用率低,剩磁要小（加气隙）,铁心损耗小,铁心损耗很小,加气隙增电流,铁心利用率很低,正激变换器ForwardConverter,二,磁通复位技术,转移消耗：,正激变换器ForwardConverter,二,磁通复位技术,再生反馈：,正激变换器ForwardConverter,二,磁通复位技术,强迫去磁：,应用电路,正激变换器ForwardConverter,二,双端正激变换器,S电压应力Usm=Ui,正激变换器ForwardConverter,二,并联双端正激变换器,倍频输出fo=fs,2元2重结构,反激变换器FlybackConverter,三,变压器=耦合电感,多路输出自动均衡,L1蓄能,L2释能,反激CCM变换分析,设：在直线段