直流斩波电路.doc

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文档介绍

《电力电子技术》第4章

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第4章 直流斩波电路

直流斩波电路是一种将电压恒定的直流电变换为电压可调的直流电的电力电子变流装置,亦称直流斩波器或DC/DC变换器。用斩波器实现直流变换的基本思想是通过对电力电子开关器件的快速通、断控制把恒定的直流电压或电流斩切成一系列的脉冲电压或电流,在一定滤波的条件下,在负载上可以获得平均值可小于或大于电源的电压或电流。如果改变开关器件通、断的动作频率,或改变开关器件通、断的时间比例,就可以改变这一脉冲序列的脉冲宽度,以实现输出电压、电流平均值的调节。

早在1940年德国人采用机械开关通断的思想来调节直流电压以控制直流电动机的转速,1960年美国人把晶体管斩波器用于控制柴油发电机的励磁系统,1963年德国人把晶闸管斩波器用于控制蓄电池车。早期主要应用于城市电车,地铁、电动汽车等直流牵引调速控制系统中。随着自关断电力电子开关器件和脉宽调制(Pulse Width Modulation—PWM )技术的不断发展,直流斩波器具有效率高、体积小、重量轻、成本低等显著优点,广泛应用于开关电源、有源功率因数校正、超导储能等新技术领域。一般来说,直流斩波电路有两类不同的应用领域:一类负载是要求输出电压可在一定范围内调节控制,即要求电路输出可变的直流电压,例如直流电动机负载,为了改变其转速,要求可变的直流电压供电;另一类负载则要求无论在电源电压变化或负载变化时,电路的输出电压都能维持恒定不变,即输出一个恒定的直流电压,如开关电源等。这两种不同的要求均可通过一定类型的控制系统根据反馈控制原理实现。

直流斩波电路的种类较多,根据其电路结构及功能分类,主要有以下4种基本类型:降压(Buck)斩波电路、升压(Boost)斩波电路、升降压(Buck-Boost)斩波电路、丘克(Cuk)斩波电路,其中前两种是最基本的电路,后两种是前两种基本电路的

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