电力电子技术直流变换

第五章，DC-DC转换技术，DC-DC有什么用？如何改变？电压、电流降压和升压两种方式的降压电路，线性稳压器模式如图A所示，在这种模式下晶体管工作在线性工作区，其输出电压为。晶体管模型可以等效为可调电阻RT，其等效电路如图b所示，特性：开关稳压模式，其中晶体管工作在截止区和饱和导通区，缺点：间歇电流，开关稳压模式与线性稳压模式相比具有明显的特性：1。低功耗和高效率。在DC-DC转换中，功率半导体器件以非常高的工作频率在开关状态下工作。目前，工作频率已经达到数百甚至1000千赫，这降低了功率消耗并大大提高了功率半导体器件的效率。2.体积小，重量轻。随着频率的增加，脉冲变压器、滤波电感和电容的体积和重量大大减小，同时，由于效率的提高，辐射器的体积也减小。此外，DC-DC转换没有大功率变频器，因此DC-DC转换体积小、重量轻。3.宽稳压范围。目前，脉宽调制技术基本上用于DC-DC转换。可以通过调整脉冲宽度来调整输出电压，也可以调整脉冲宽度来补偿输入电压的变化，因此稳压范围很宽。DC-DC变换分类：1)按激发方式。因为功率半导体器件需要激励信号，所以它们可以分为其他激励和自激励模式。2)根据调制模式划分。目前，脉宽调制(脉宽调制)和频率调制(PFM)常用于转换。3)根据储能电感与负载的连接方式。它可以分为串联型和并联型。4)根据功率半导体器件在开关过程中是否承受电压和电流应力。它可以分为硬开关和软开关。所谓软开关是指在开关过程中能够承受零电压(ZVS)或零电流(吉斯)的功率半导体器件。5)根据输入和输出电压进行划分。它可以分为两种类型：降压型和升压型。6)根据输入和输出之间是否有电气隔离。它可以分为孤立型和非孤立型。降压斩波电路(Buck)，电路结构，全控装置如果是晶闸管，必须有辅助关断电路。续流二极管，反电动势负载，典型的用途之一是拖动DC电机，也可以带电池负载。工作原理，t=0时驱动v导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线增加。当t=t1时，控制v关闭，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数下降。通常，串联的大电感L使负载电流连续且脉动较小。数量关系：如果l”r，当VT接通和断开时，流过l的电流I将保持不变，则存在：平均输出电压Ud=？t为常数，而ton脉宽调制(脉宽调制)发生变化。吨是恒定的，T-频率调制是变化的。吨和吨是可调的，改变占空比-混合。斩波器电路的三种控制模式，Buck电路的MATLAB仿真，升压斩波器，维持输出电压，存储电能，电路结构，1)升压斩波器的基本原理和工作原理，假设L和C值较大。当电压导通时，电源E以恒定电流I1对电感L充电，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。当v处于关断状态时，电源e和电感l同时给电容c充电，并向负载提供能量。量的关系，设定导通状态的时间为ton，设定关断状态的时间为toff，则当电感L在此期间释放的能量稳定时，L在一个周期T内累积和释放的能量相等：降低为：T/toff1，且输出电压高于电源电压，故为升压斩波器。电压上升的原因：动作电容器c可以保持输出电压，其中电感器l存储能量以使电压泵上升。如果忽略电路中的损耗，电源提供的能量将只被负载r消耗，即：像降压斩波器c同时，C保持输出电压恒定并向负载R供电。当V关闭时，L的能量释放给负载，电流为i2。负载电压的极性向上为负，向下为正，与电源电压的极性相反。该电路也称