直直变流电路

直直变流电路第一页，共十一页，2022年，8月28日1.电流连续模式在ton

期间VT导通，uo=E，io在电源E作用下指数上升（在=L/R很大时，近似直线变化）。在toff期间VT关断，VD续流导通，使uo=0，io指数下降。输出电压平均值Uo=E·ton/T=·E。由于≤1，故Uo≤E，降压斩波。电压变换比M=Uo/E=。输入输出功率平衡：

EI1=UoIo（假设I1为电源电流平均值）输出电流平均值Io=(Uo-EM)/R,当L极大时，io

近恒流。第二页，共十一页，2022年，8月28日2.电流断续模式：当L较小或占空比很小时，io可能会断续。在断续期间io=0，VT和VD均不导通，uo=EM

。第三页，共十一页，2022年，8月28日1.电流连续模式电感L一般较大，起着贮能作用；C值很大，使uo近似恒定。在VT导通期间，VD关断，L端电压uL=E，存贮能量，i1直线上升，上升率为E/L（Ldi1/dt=E）在VT关断时，i1的减小会产生较高的自感电势，左负右正，使VD迅速导通，为C充电并为负载提供电能。由于自感电势的作用，uo通常比E高（升压）

升压式斩波电路（boostchopper)在VT关断期间，L端电压uL=E-Uo<0，故iL下降，负变化率为(E-Uo)/L。第四页，共十一页，2022年，8月28日求输出直流电压及电压变换比:

功率平衡：EI1=UoIo（I1为电源电流平均值）。利用电感稳态伏-秒平衡原理：E·ton+(E-Uo)·toff=0两边同除以T得：E·+(E-Uo)(1-)=0

Uo=E/(1-)电压变换比:M=Uo/E=1/(1-)≥1（升压式）第五页，共十一页，2022年，8月28日2.电流断续模式在L较小、开关频率较低、负载较轻（R大）或占空比较小，均会造成电流断续。在断续期间iL=0，VT、VD均不导通，VT端电压uT=E。I1第六页，共十一页，2022年，8月28日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，称作反极性斩波电路

5.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路1.升降压斩波电路VDRLCVi1i2uLuoILEototi1i2tontoffILIL稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零所以输出电压为：V处于通态期间uL=EV处于断态期间uL=-uo第七页，共十一页，2022年，8月28日电感L一般较大，使iL近似恒定；C值很大，使uo近似恒定。在VT导通期间，VD关断，L端电压uL=E，存贮能量在VT关断时，L为负载提供电能。利用电感稳态伏-秒平衡原理：E·ton=Uo·toff

E·=Uo(1-)

Uo=

E/(1-)电压变换比:M=Uo/E=

/(1-)第八页，共十一页，2022年，8月28日C储存并为负载提供电能。V关断期间，VD导通，电源经L1给C充电，C存贮能量R-L2-VD在VT导通时，C为负载提供电能。利用电容稳态安-秒平衡原理：I2·ton=I1·toff

I2/I1=

1-/

Uo=

E/(1-)电压变换比:

M=Uo/E=

/(1-)2.Cuk斩波电路第九页，共十一页，2022年，8月28日5.1.4Sepic斩波电路和Zeta斩波电路Sepic斩波电路的基本工作原理：V处于通态时，E-L1-V回路和C1-V-L2回路同时导电，L1和L2贮能。V处于断态时，E-L1-C1-VD-负载（C2和R）回路及L2-VD-负载回路同时导电，此阶段E和L1既向负载供电，同时也向C1充电，C1贮存的能量在V处于通态时向L2转移。输入输出关系VDVi1L1C1uC1i2L2C2uO第十页，共十一页，2022年，8月28日Zeta斩波电路也称双Sepic斩波电路，其基本工作原理是：在V处于通态期间，电源E经开关V向电感L1贮能,同时E、C1共同向L2供电。待V关断后，L1经VD