DC-DC变换电路原理57818.ppt

1、a，1，DC/DC转换电路，3.2基本DC斩波电路，3.3复合斩波电路，3.4变压器隔离的DC-DC转换器，3.1DCPWM控制技术的基础，返回，a，2，3章DC/DC转换电路，DC转换-DC电力(DC )另一固定电压基本直流转换电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升压斩波电路、库克转换电路，重点：电路结构、工作原理和主要数量关系、a、3、第三章DC/DC转换电路，将直流转换-直流电力(DC )转换为另一固定电压或电压可调节的直流电力。 直流转换电路-完成直流转换的电路。 实现直流变换器-直流变换的装置。a，4，3.1直流PWM控制技术的基础，3.1直流变换的基本原理和PWM概念，直流调速：需要

2、可变直流电压，直流供电电压一定，负载需要不同的电压，直流升压：太阳能电池输出电压低，需要转换为高电压，a，5， 3.1直流PWM控制技术的基础3.1.1直流变换的基本原理和PWM概念，(1)开关管t接通时，r两端电压uo=US，开关管IGBT接通条件： UG0、a、6、3.1直流PWM控制技术基础，3.1直流变换的基本原理和PWM概念，(2)。 r两端电压uo=0，开关管IGBT截止控制： UG=0，a，7 3.1.1直流变换的基本原理和PWM概念，r两端平均电压：控制一个周期中的导通时间比例可以控制输出平均电压，开关管IGBT控制电压、r两端电压波形，a、8、3 . 上述电路中的导通占空比d

3、保持：a、9、变更占空比d的基本方法：3.1.1直流变换的基本原理和PWM概念、脉冲频率调制(PFM )、ton，变更TS。 如果改变TS，输出电压的周期和频率就会改变。 为了改变a、10、占空比d，有3.1.1直流转换的基本原理和PWM概念；在脉冲宽度调制(PWM )维持TS的状态下改变ton的方式中，输出电压波形的周期不变化，仅改变脉冲宽度的基本方法。 改变a、11、占空比d有3.1.1直流变换的基本原理和PWM概念、混合脉冲宽度调制、脉冲周期TS和宽度ton变化三种基本方法。 广义的脉冲宽度调制技术包括上述三种控制方式，a，12，1 .面积等效原理PWM应用的理论基础，如果自动控制理论脉

4、冲量相等形状不同的窄脉冲，其效果几乎相同。 形状不同且脉冲量相同的各种窄脉冲，3.1.2 PWM技术的基础，脉冲量=窄脉冲面积，a，13，脉冲量相同的各种窄脉冲的响应波形，a，14，1 .面积等效原理，脉冲量相同且形状不同的窄脉冲上述原理可以称为面积等效原理。 根据该原理，向包含惯性链路的负载施加平均值up的一系列振幅相等、宽度不相等的脉冲，得到与施加振幅up的一定的直流电压的结果大致相同的结果，从而可以使用一列脉冲波形代替直流波形。 除了能够将a、15、直流波形置换为PWM波形之外，还能够基于面积等效原理，在一定期间内代替必要的波形以一定的规则生成PWM波形，1 .面积等效原理例如正弦波sP

5、WM、a、16、2 .将直流PWM波形的生成方法置换为正弦波脉冲宽度调制波形计算方法是在每个时间段，使用计算机技术直接计算现在所需的脉冲宽度，并基于此对电力电子器件进行开关控制得到PWM波形。 调制方法利用高频载波信号与期望信号进行比较来确定各脉冲宽度信息，并生成PWM波形。、a，17、基于调制法的PWM波形的典型框图：返回、2 .直流PWM波形的生成方法、载波信号频率远高于调制信号频率的a，18， 3.2基本直流转换电路，3.2.1降压斩波电路，3.2.2升压斩波电路，3.2.3升压斩波电路，3.2.4库克转换电路，返回，a，19， 3.2基本直流转换电路基本直流转换电路：降压斩波电路、升压

6、斩波电路、升压斩波电路、库克转换电路，介绍内容：1，电路构成，2，工作原理，3，主要波形，4，基本数量关系，a，20，3.2基本直流斩波电路，3.2.1降压转换电路，降压、a，21，3.2.1降压转换电路，1降压转换电路的工作原理，(1)T导通的情况下，电感电压ul=us-uo，由于该电压，电感电流iL线性增加，电感存储增加，a，22， 3.2.1降压转换电路、1降压转换电路的工作原理，(2)T断开时-电流连续，电感电压ul=-uo根据该电压，电感电流iL线性下降，电感的积蓄减少，a、23， 3.2.1降压转换电路、1降压转换电路的工作原理，(2)T断开的情况-电流断续，电感电压uL=0，电容

7、被供给到负载，在t1周期导通时间越长，转移到电感的能量越多，转移到负载的能量也越多，即24 3.2.1降压转换电路，1降压转换电路的工作原理，特殊情况： t总是断开，特殊情况： t总是接通，a，25， 第二主要波形分析，3.2.1降压转换电路，理论基础电路理论基础方法段线性分析(重点是根据开关的状况来确定等效电路)，假定条件：1，设备理想地(不考虑开关时间、导通电压降等)，2，输出滤波器容量输出电压大致平坦，a、26、2的主要波形-感应电流连续时，感应电流连续时： iL0、降压电路、a、27、2的主要波形-感应电流连续时，数学模型：初始值条件？ uC=Uo=常数il线性增加，t导通波形，a，2

8、8，2的主要波形-电感电流连续的情况下，uC=Uo=常数il线性减少，主要波形，a，29， 3主要数量关系-在电感电流连续的情况下，(1)平均输出电压Uo，(2)平均输出电流Io，表现系统主要性能指标的量：(3)电感电流脉动DIL (4)负载电压脉动DUO，主要装置受到的电压，电流的等量由波形决定当3的主要数量关系电感电流连续时，(1)平均输出电压Uo，稳定时，电感前一周期的平均电压为零。 或者：a，31，uL，uG，3的主要数量关系-感应电流连续的情况下，iL，iC，im，t，t，im，Io，(3)感应电流脉动DIL，a， 32，uL，uG，3主要数量关系-感应电流连续的情况下，iL，iC，

9、im，t，ton，im，IO，(4)感应电流极值im，im， 正常情况下，容量在前一周期的平均电流为零。 电感平均电流=负载平均电流，a，33，3主要数量关系-电感电流连续的情况下，(5)电容电压波动DuC，uG，iL，im，t，ton，im，IO，a，34， 在3的主要数量关系-电感电流连续的情况下，(5)电容电压波动DuC，结论：1:增加LC，电压波动减少2 :开关频率高，电压波动小3:D=0.5，电压波动达到峰值，a，35， 3的主要数量关系电感电流连续时，5，电容电压波动DuC，a，36，4的主要波形电感电流断续时，电感电流断续时：一定期间iL=0，降压电路，a，37， 如果4的主要波

10、形-电感电流断续的情况下uC=Uo=常数il线性增加，a，38，4的主要波形-感应电流断续减少，a，39，4的主要波形-感应电流断续减少，则uC=Uo=常数IC不变化，a，40，5或者：注意： tcon关于电路参数、ton，在a、41、5主要的数量关系-感应电流断续的情况下，为(1)平均输出电压Uo，记，电压变换比：a，42，5的主要的数量关系-感应电流断续的情况5的主要数量关系-感应电流断续的情况下，uL，uG，iL，uC，t，t，toff，iM，t，t1，注意：a，44，5主要数量关系-电感电流断续的情况下，(4)电容电压里注意：a 45，5主要数量关系-感应电流断续情况，D2和系统参数关

11、系，感应平均电流=负载平均电流，感应平均电流IL:a，46，5主要数量关系-感应电流断续情况，D2和系统参数关系，最后：a，47，(5)感应电流临界连续条件， 电流临界连续：感应电流瞬间零电流临界连续时：a，48，(5)感应电流临界连续条件，a，49，降压转换电路汇总返回，a，50，3.2升压转换电路升压电路，1升压转换电路的构成和工作原理，工作原理：t导通t变为off时，uL=US - uC，感应电流减少，感应储藏减少，感应储藏向负载转移电力。 升压转换电路的结构，升压转换电路IGBT的实现，返回，a，51，3.2.2升压转换电路：升压电路，1升压转换电路的结构和工作原理，工作原理：稳定状态

12、，t截止时电感电流减少，uL=US - uC 0，a，71， 在2波形解析-电感电流连续的情况下，升压变换电路t导通等效电路、t断开、d飞轮等效电路、a、72、波形解析-感应电流断续状况、升压变换电路、感应电流断续： 中存在iL=0时间段，a、73， 2波形解析-感应电流断续状况、t关、d飞轮等效电路、t开等效电路、t关、d关等效电路、a、74，3主要数量关系-感应电流连续状况、升降压变换电路、(1)平均输出电压Uo，在稳定状态下，感应前的周期中的平均电压为零。 或者：a、75、3的主要数量关系-感应电流连续的情况下，升压转换电路，(2)平均输出电流Io，(3)感应电流脉动DIL，t导通的期间

13、：a、76、3的主要数量关系-感应电流连续的情况下，升压转换电路，(4)电容电压脉动du Ioim时：a、77、3的主要数量关系-感应电流断续时，升降压变换电路，(1)平均输出电压Uo，稳定时，感应前的周期的平均电压为0。 或者：a，78，3主要数量关系-感应电流断续状况，升降压转换电路，(2)平均输出电流Io，(3)感应电流波动DIL，t导通期间：a，79，3的主要数量关系-感应电流断续状况，(4)电容电压波动DuC，注意：a，80，3的主要数量关系， (5)电流临界连续条件电流临界连续时：a，81，3的主要数量关系，(5)电流临界连续条件，电流连续时：a，82，升压转换电路的总结，D2和电

14、路参数的关系请自己导出。 返回，a，83，3.2.4库克转换电路，优点：降压，负载电流变动小缺点：不能升压， 电源电流变动大的优点：升压，电源电流变动小的缺点：不能降压，负载电流变动大，优点：升压，能降压的缺点：负载电流、电源电流变动大，降压转换电路、降压转换电路、升压转换电路、返回、a、84， 3.2.4库克转换电路，希望电路：能同时实现升压和降压，电源电流、负载电流变动小，库克转换电路a、85、3.2.4库克转换电路，1工作原理：t接通时，uL=US，感应电流线性增加，感应蓄电增加，电源对感应增加电力同时电容器C1的积蓄转移到负载。 如果t断开，感应电流减少，感应储藏减少，感应储藏向C1，

15、负载转移电能。 控制t开关以控制从电源到负载的电能转移，并且在a、86、3.2.4库克转换电路、1工作原理：特殊情况： T长期断开的情况下，输出电压uO=0。如果t导通时间长，感应电流变得无限大，如果使t截止，无限大的能量转移到负载，输出电压uO也变得无限大。 控制t的接通断开控制从电源向负载的电力移动，a、87，2波形分析，条件：1，设备理想(不考虑开关时间、导通电压降等)，2，滤波器容量大，输出电压大致平坦，库克变换电路，a、88， 2波形分析-电感电流连续，库克变换电路，a，89，2波形分析-电感电流连续，库克变换电路t on，d off等效电路，t off，d自由轮等效电路，a，90，

16、2波形分析-感应电流断续情况，库克变换电路，a 是t通、d断等效电路、t断、d飞轮等效电路、t断、d断等效电路、a，92，2波形解析-感应电流断续情况、t通、d断等效电路t断、d飞轮等效电路、t断、d断等效电路、a、93、3的主要数量关系当a，94，3主要数量关系-感应电流连续时，库克变换电路，(1)平均输出电压Uo，C1平均电压为：a，95，3的主要数量关系-感应电流连续时，库克变换电路，(3)感应电流波动DiL，(2)平均电流IO，a，96， 3的主要数量关系-感应电流连续的情况下，库克变换电路，(4)输出电压脉动DuO、a、97、3的主要数量关系电感电流断续的情况下，库克变换电路，(1)输出平均电压UO，在稳定的情况下，电感