直流-直流变流电路-斩波

直流-直流变流电路——斩波前言学习目标01熟悉斩波电路的基本结构和分类。02掌握降压、升压、升降压斩波电路的基本结构、工作原理和波形；

斩波电路的工作原理、输入输出关系、电路解析方法和工作特点重点

斩波电路的结构、工作原理、输入输出之间的关系分析难点03掌握斩波电路输入和输出之间的关系。直流-直流变流电路直接-直流变流电路基本斩波电路（6种）复合斩波电路多相多重斩波电路直接直流-直流变流电路间接直流-直流变换电路（直-交-直变流电路）（中间无直流环节，又称斩波电路）功能

将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。直流-直流变流电路基本斩波器的工作原理T=TON+TOFF直流-直流变流电路基本斩波器的工作原理

占空比K的改变可以通过改变TON或TOFF来实现，通常斩波器的工作方式有如下三种：维持开关周期T不变，改变开关导通时间TON，称为脉宽调制工作方式。维持TON不变，改变T，称为频率调制工作方式。T和

TON都可调，使占空比改变，称为混合型工作方式。直流-直流变流电路降压斩波电路续流二极管负载出现的反电动势图中IGBT为全控型器件。若为晶闸管，须有关断辅助电路直流-直流变流电路|降压斩波电路工作原理【电流连续】

t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大。直流-直流变流电路|降压斩波电路工作原理【电流断续】

tx<t<T期间，负载电流为零，VD也截止，此时负载电动势等于负载反电动势Em。

在t=tx时，负载电流已衰减到零，此时VD导通，负载电流为零。

t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。直流-直流变流电路|降压斩波电路

电流连续时数量关系负载电压平均值：ton——V通的时间；toff——V断的时间；a--导通占空比负载电流平均值：电流断续时，Uo被抬高，一般不希望出现

降压斩波电路直流-直流变流电路|降压斩波电路2.ton不变，变T

——频率调制3.ton和T都可调，改变占空比—混合型斩波电路控制方式1.T不变，变ton——脉冲宽度调制（PWM）此种方式应用最多直流-直流变流电路|降压斩波电路

电流断续时数量关系负载电压平均值：负载电流平均值：直流-直流变流电路升压斩波电路储存电能保持输出电压基本不变直流-直流变流电路|升压斩波电路工作原理

假设L和C值很大。V处于断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。

V处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定I1，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。0iGE0ioI1图

升压型变换电路直流-直流变流电路|升压斩波电路

数量关系T/toff>1，输出电压高于电源电压，故为升压斩波电路。电压升高的原因：电感L储能使电压泵升的作用,电容C可将输出电压保持住

设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等：化简得：直流-直流变流电路

电路结构升降压斩波电路直流-直流变流电路|升降压斩波电路基本工作原理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，该电路也称作反极性斩波电路。

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。图升降压型变换电路直流-直流变流电路|升降压斩波电路

数量关系稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即所以输出电压为：V处于通态uL=EV处于断态uL=-uo直流-直流变流电路|升降压斩波电路

结论图中给出了电源电流i1和负载电流i2的波形，设两者的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有：由上式得：当0<a<1/2时为降压，当1/2<a

<1时为升压，故称作升降压斩波电路。也有称之为

buck-boost变换器。

其输出功率和输入功率相等，可看作直流变压器。ototi1i2tontoffILIL

由于普通晶闸管本身不能自关断，所以在晶闸管斩波器中均设置有换流关

断回路。直流-直流变流电路晶闸管斩波电路须设晶闸管关断回路直流-直流变流电路|晶闸管斩波电路采用脉冲换相方式以普通晶闸管斩波电路为例（逆阻型）

主晶闸管辅助晶闸管+图电压换流电路

再触发VT2使其导通时，电容电压即加在VT1上，VT1关断。

电容电压通过负载放电，并反向充电