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当V通时,E-L1-V回路和R-L2-C-V回路分别流过电流
当V断时,E-L1-C-VD回路和R-L2-VD回路分别流过电流
输出电压极性与源电压极性相反
等效电路,相当于开关S在A、B两点之间交替切换。
稳态时电容C的电流在一周期内的平均值应为零,也就是其对时间的积分为零,即:∫icdt = 0
在等效电路中,开关S合向B点时间即V处于通态的时间Ton,则电容电流和时间的乘积为i2*Ton.开关S合向A点的时间为V处于断态的时间Toff,则电容电流和时间的乘积为i1*Toff。
由此可得:i2*Ton=i1*Toff
从而可得:i2/i1=Toff/Ton=(T-Ton)/Ton =(1-α)/α
同理可得出输出电压U0与电源电压E的内链变更关系:
输入电源电流和输出负载电流都是连续的,且脉动很小,有利于对输入,输出进行滤波。
Cuk斩波电路也称Cuk变换器。美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器,在输入输出段均有电感,可以显著减小输入和输出电流的脉动,输出电压的极性和输入电压相反,输出电压既可以低于也可以高于输入电压。Cuk变换器可看做是Boost变换器和Buck变换器串联而成,合并了开关管。
开关管Q为PWM控制方式。Cuk变换器有CCM和DCM两种工作方式,但不是指电感电流,而是指流过二极管的电流连续或断续。在一个开关周期中开关管Q的截止时间(1-Dy)Ts内,若二极管电流总是大于零,则为电流连续;若二极管电流在一段时间内为零,则为电流断续工作;若二极管电流在t=Ts时刚降为零,则为临界连续工作方式。
Cuk变换器中有两个电感,这两个电感之间可以没有耦合,也可以有耦合,耦合电感可进一步减少电流脉动量。
直流斩波电路的工作原理:将直流电变为另一种固定的或可调的直流电。直接将直流变成直流的情况,不包括直流-交流-直流的情况;直流斩波电路的种类很多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压...
电感是储能电感,电容是滤波电容,二极管是防止电容放电时被通态的开关短路的阻断二极管
解释降压斩波电路和升压斩波电路的电容、电感、二极管各起什么作用?
升压斩波电路:电感L储能,具有使电压泵升的作用;电容C可将输出电压保持住;二极管可以防止在电源E给电容L充电或电容C放电的时候与通态的可控开关V短路。降压斩波电路:二极管可在可控开关关断时给负载中电感...
电力电子-降压斩波电路设计
电力电子课程设计说明书 题目: 降压斩波电路设计 学生姓名: 蒋文锋 学 号: 201206010216 院 (系): 电气与信息工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 指导教师: 康 家 玉 2014 年 12 月 20 日 降压斩波电路设计 1 目录 一、设计背景 .............................................................................................................................................. 2 二 设计要求与方案 ................................................................................................
直流升压斩波电路课程设计分析
本科生课程设计(论文) 辽 宁 工 业 大 学 电力电子技术课程设计(论文) 题目:升压直流斩波电路实验装置 院(系):电气工程学院 专业班级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 起止时间: 2013-12-30 至 2014-1-10 本科生课程设计(论文) Ⅰ 课程设计(论文)任务及评语 院(系):电气工程学院 教研室:电气 注:成绩:平时 20% 论文质量 60% 答辩 20% 以百分制计算 学 号 35 学生姓名 张彬 专业班级 设计题目 升压直流斩波电路实验装置 课 程 设 计 ( 论 文 ) 任 务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 为了电力电子技术课程的教学实验,设计此装置,使学生通过该装置测试、观 察升压直流斩波电路的各个参数及波形,应用此装置可验证升压斩波的相关理论知 识。 设计任务 1、方案的经济技术论证。 2、整流电路设计。 3、通过计算选
直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为DC/DC变换。
斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts(周期)不变,改变Ton(通用,Ton为开关每次接通的时间),二是频率调制方式,Ton不变,改变Ts(易产生干扰)。
其具体的电路由以下几类:
1、Buck电路:降压斩波器,其输出平均电压Uo小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同。
2、Boost电路:升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同
3、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同,电感传输。
4、Cuk电路:降压或升压斩波器,其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相反,电容传输。
用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm^3,效率为(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200-300)kHz,功率密度已达到27W/cm^3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
斩波器在工业自动化设备里有广泛使用,灵敏电子管电压表或生物电子仪器里也有使用。
斩波器的另一种又叫振动子变流器、工作原理和电铃类似,是体积、功率比较大,用八脚电子管插座。经常用于直流/交流变换。
过去因为均是电子管设备,由于甲、乙电的供应在移动设备中非常困难的,所以以前的汽车收音机和部分车载电台就用振动子将车上的蓄电池提供的电流变为交变电流,经过变压器升压和振动子同步变流为高压直流供收音机或电台使用(功率比较大的电台也有用汽车蓄电池推动电动发电机的)。
由于半导体变流器的成熟,振动子变流器早已数十年没见使用了。早期的摄影用万次闪光灯也用振动子变流器。
斩波直流调速的原理电路见图(a),其等效电路如图(b)所示。控制一系列脉动电压导通比的装置称斩波器。图中用理想的快速开关S代表斩波器,接于直流电源U与直流电动机M之间,在S断开时二极管V为电动机的电枢电流提供续流通道。若S快速通断甲且通断的周期T(称斩波周期)很短,大大小于电动机M的机电时间常数,这样得到的电机端电压将为一系列脉冲电压,如图(c)所示。设理想快速开关闭合时间为ton,关断时间为toff,输出的系列脉冲电压的平均值与闭合时间及通断周期T(T=ton+toff)的比(即导通比a)有关。改变导通比就可改变电机端电压的平均值,从而达到调速的目的。
控制导通比a有三种方式:
(1) PWM脉冲宽度调制:保持斩波通断周期T不变,即斩波频率f(f=1/T)不变,只改变斩波器的导通时间t的脉冲宽度调制。
(2) PFM脉冲频率调制:保持导通时间ton不变(或关断时间toff不变),改变斩波通断周期T,即改变斩波频率f的脉冲频率调制。
(3) PTM脉冲时间调制:导通时间ton与斩波周期T(或频率f)协同调节的脉冲时间调制 。