電力電子技術(shù)chapter5

1、中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )第第5章章 直流斬波電路直流斬波電路5.1 基本斬波電路基本斬波電路*5.2 復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐窂?fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐分袊?guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )u 6種基本斬波電路種基本斬波電路: 降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電 路、路、Cuk 斬波電路、斬波電路、Sepic 斬波電路和斬波電路和 Zeta 斬波電路，其中前兩種是最基本的電路斬波電路，其中前兩種是最基本的電路.u 復(fù)合斬波電路復(fù)合斬波電路: 不同基本斬波電路組合不同基本斬波電路組合.u 多相多重?cái)夭娐范嘞喽嘀財(cái)?/p>

2、波電路: 相同結(jié)構(gòu)基本斬波電路組合相同結(jié)構(gòu)基本斬波電路組合. 2. 直流斬波電路的種類(lèi)直流斬波電路的種類(lèi)將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電。將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電。 1. 直流斬波電路的概念直流斬波電路的概念中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )5.1 基本斬波電路基本斬波電路 重點(diǎn)介紹最基本的兩種基本電路重點(diǎn)介紹最基本的兩種基本電路-降壓斬波降壓斬波電路和升壓斬波電路電路和升壓斬波電路.中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )EV+-MRLVDioEMuoiG V 為該電路全控型器件，為該電路全控型器件， 若采用晶閘管，需設(shè)置使若采用晶閘管，需設(shè)置使 其

3、關(guān)斷的輔助電路。其關(guān)斷的輔助電路。 為在為在 V關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中的關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中的 電感電流提供通道，設(shè)置電感電流提供通道，設(shè)置 了續(xù)流二極管了續(xù)流二極管VD。 斬波電路用途之一是拖動(dòng)斬波電路用途之一是拖動(dòng) 直流電機(jī)，也可帶蓄電池直流電機(jī)，也可帶蓄電池 負(fù)載，負(fù)載均會(huì)出現(xiàn)的反負(fù)載，負(fù)載均會(huì)出現(xiàn)的反 電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。5.1.1 降壓斬波電路降壓斬波電路圖圖5-1 a) 降壓斬波電路的原理圖降壓斬波電路的原理圖1. 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)（Buck變換器）變換器）中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 當(dāng)當(dāng) t = 0 時(shí)刻時(shí)刻驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) V 導(dǎo)通，導(dǎo)通， 電源電源E 向負(fù)載供電，負(fù)載向負(fù)載供電，負(fù)載

4、 電壓電壓 uo= E，負(fù)載電流，負(fù)載電流 io 按指數(shù)曲線上升。按指數(shù)曲線上升。 當(dāng)當(dāng) t = t1時(shí)刻時(shí)刻控制控制 V 關(guān)斷，關(guān)斷， 負(fù)載電流經(jīng)二極管負(fù)載電流經(jīng)二極管 VD 續(xù)續(xù) 流，負(fù)載電壓流，負(fù)載電壓uo近似為零，近似為零， 負(fù)載電流負(fù)載電流io呈指數(shù)曲線下降呈指數(shù)曲線下降. . 為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈 動(dòng)小，通常串接動(dòng)小，通常串接 L 值較大值較大 的電感。的電感。tttOOOTEuGEtontoffioi1i2I10I20t1uoEV+-MRLVDioEMuoiG圖圖5-1b)電流電流連續(xù)連續(xù)時(shí)的波形時(shí)的波形2. 工作原理工作原理中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (

5、北京北京) ) 當(dāng)電路工作于穩(wěn)定時(shí)，負(fù)載電流在一個(gè)周期的當(dāng)電路工作于穩(wěn)定時(shí)，負(fù)載電流在一個(gè)周期的 初值和終值相等。初值和終值相等。tttOOOTEuGEtontoffioi1i2I10I20t1uo中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )EETtEdtTdtuTUontTooon0011REUIooM（5-1）（5-2）1) 負(fù)載電壓平均值為負(fù)載電壓平均值為降壓斬波電路（降壓斬波電路（BuckBuck變換器）變換器） 輸出到負(fù)載的電壓平輸出到負(fù)載的電壓平均值均值 Uo最大為最大為 E，若減小占空比，若減小占空比 ，則，則 Uo 隨之減小。隨之減小。 式中式中: ton 為為V處于通態(tài)的時(shí)間

6、處于通態(tài)的時(shí)間； toff 為為V處于斷態(tài)的時(shí)間；處于斷態(tài)的時(shí)間；T為開(kāi)關(guān)周期；為開(kāi)關(guān)周期； 為導(dǎo)通占空比為導(dǎo)通占空比（簡(jiǎn)稱占空比或?qū)ū龋?。（?jiǎn)稱占空比或?qū)ū龋?) 負(fù)載電流平均值為負(fù)載電流平均值為3. 定量計(jì)算定量計(jì)算L 值較大值較大,負(fù)載電流連續(xù)的情況負(fù)載電流連續(xù)的情況中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )OOOtttTEEc)uGEtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEM圖圖5-1 c) 降壓斬波電路電流斷續(xù)時(shí)的波形降壓斬波電路電流斷續(xù)時(shí)的波形 當(dāng)負(fù)載中當(dāng)負(fù)載中 L 值較小，值較小，則在則在 V 關(guān)斷后，到了關(guān)斷后，到了 t2 時(shí)刻時(shí)刻，負(fù)載電流已衰減負(fù)載電流已衰

7、減為零為零，會(huì)出現(xiàn)負(fù)載電流，會(huì)出現(xiàn)負(fù)載電流斷續(xù)，此時(shí)斷續(xù)，此時(shí), uo = EM 由由波形可見(jiàn)，負(fù)載電壓波形可見(jiàn)，負(fù)載電壓 uo平均值會(huì)抬高，一般不平均值會(huì)抬高，一般不希望出現(xiàn)電流斷續(xù)的情希望出現(xiàn)電流斷續(xù)的情況。況。 EV+-MRLVDioEMuoiGL 值較小值較小,負(fù)載電流斷續(xù)的情況負(fù)載電流斷續(xù)的情況中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )4. 斬波電路三種控制方式斬波電路三種控制方式1）脈沖寬度調(diào)制（）脈沖寬度調(diào)制（PWM 脈沖調(diào)寬型脈沖調(diào)寬型)保持開(kāi)關(guān)周期保持開(kāi)關(guān)周期 T 不變，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間不變，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間 ton 2) 頻率調(diào)制（調(diào)頻型）頻率調(diào)制（調(diào)頻型）保持開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)

8、間保持開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間 ton不變，改變開(kāi)關(guān)周期不變，改變開(kāi)關(guān)周期 T 混合型混合型ton 和和 T 都可調(diào)，占空比都可調(diào)，占空比 改變改變根據(jù)對(duì)輸出電壓調(diào)制的方式，有三種控制方式：根據(jù)對(duì)輸出電壓調(diào)制的方式，有三種控制方式：PWM 脈寬調(diào)制型應(yīng)用最廣脈寬調(diào)制型應(yīng)用最廣中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )V V為通態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為為通態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為i1，可列出如下方程，可列出如下方程設(shè)此階段電流初值為設(shè)此階段電流初值為I10， = =L /R，解上式得，解上式得EERitiLM11ddtteREEeIi1101M（5-3）（5-4）EV+-MRLVDioEMuoiG5. 斬波電路的

9、電路分析斬波電路的電路分析(1) L值極大值極大,負(fù)載電流連續(xù)時(shí)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )V處于斷態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為處于斷態(tài)期間，設(shè)負(fù)載電流為i2，可列出如下方程，可列出如下方程設(shè)此階段電流初值為設(shè)此階段電流初值為I20，解上式得，解上式得當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，有當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，有: I10 = i2 (t2) I20 = i1(t1) 0ddM22ERitiL（5-5）tteREeIi1202M（5-6）（5-7）（5-8）EV+-MRLVDioEMuoiGt2t1 = tont2 = T中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) V進(jìn)入通態(tài)時(shí)的電流初值就是進(jìn)入通態(tài)

10、時(shí)的電流初值就是V在斷態(tài)階段結(jié)束時(shí)的在斷態(tài)階段結(jié)束時(shí)的電流值，反過(guò)來(lái)，電流值，反過(guò)來(lái)，V進(jìn)入斷態(tài)時(shí)的電流初值就是進(jìn)入斷態(tài)時(shí)的電流初值就是V在通態(tài)在通態(tài)階段結(jié)束時(shí)的電流值。階段結(jié)束時(shí)的電流值。由式（由式（5-4）、（）、（5-6）、（）、（5-7）和（）和（5-8）得出）得出REREeeI/T/tM11110REmee11（5-9）（5-10） 令令 ； ；/TEEm/MTTtt11/REmee11REREeeI/T/tM11120Imin = Imax = 中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )將式（將式（5-9）和式（）和式（5-10）用泰勒級(jí)數(shù)近似，可得）用泰勒級(jí)數(shù)近似，可得 上式表

11、示了平波電抗器上式表示了平波電抗器 L 為無(wú)窮大，負(fù)載電流完全為無(wú)窮大，負(fù)載電流完全平直時(shí)的負(fù)載電流平均值平直時(shí)的負(fù)載電流平均值Io，此時(shí)負(fù)載電流最大值、最，此時(shí)負(fù)載電流最大值、最小值均等于平均值。小值均等于平均值。o2010IREmII（5-11）當(dāng)當(dāng)L 為無(wú)窮大時(shí)，為無(wú)窮大時(shí)， ，0中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 假設(shè)假設(shè)L值無(wú)窮大，且負(fù)載電流平直，假設(shè)電源電流平均值無(wú)窮大，且負(fù)載電流平直，假設(shè)電源電流平均值為值為I1，則有，則有ooIITtIon1（5-14）I1 值小于等于負(fù)載電流值小于等于負(fù)載電流 I0，由上式得，由上式得oooIUEIEI1（5-15） 即輸出功率等于

12、輸入功率，可將降壓斬波器看作直即輸出功率等于輸入功率，可將降壓斬波器看作直流降壓變壓器流降壓變壓器 .EV+-MRLVDioEMuoiGI1IO中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 假如負(fù)載中假如負(fù)載中 L 值較小，可能出現(xiàn)負(fù)載電流斷續(xù)，電流值較小，可能出現(xiàn)負(fù)載電流斷續(xù)，電流斷續(xù)時(shí)斷續(xù)時(shí)有有 I10 = 0、且且 t = t2 = ton + tX ，i2 = 0，利用式（，利用式（5-7）和式（和式（5-6）可求出）可求出 tX 為為電流斷續(xù)時(shí)，電流斷續(xù)時(shí)， tx 1，輸出電壓高于電源電壓，該電路為，輸出電壓高于電源電壓，該電路為升壓斬波電路升壓斬波電路. T/toff表示升壓比，升

13、壓比的倒數(shù)表示升壓比，升壓比的倒數(shù) = toff / T .offoontIEUtEI11)(（5-20）EtTEtttUoffoffoffono（5-21）3. 定量計(jì)算定量計(jì)算中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )則則 和導(dǎo)通占空比和導(dǎo)通占空比 a 的關(guān)系的關(guān)系: 式（式（5-21）可表示為）可表示為1（5-22）（5-23）EEU111o中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )如果忽略電路中的損耗，則由電源提供的能量?jī)H由負(fù)載如果忽略電路中的損耗，則由電源提供的能量?jī)H由負(fù)載R消耗，即消耗，即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)并結(jié)合式（根據(jù)電路結(jié)構(gòu)并結(jié)合式（5-235-23）得出輸出電流的平均值）得出輸

14、出電流的平均值Io為為 由式（由式（5-245-24）即可得出電源電流）即可得出電源電流I1為為oo1IUEI （5-24）（5-26）（5-25）RERUI1ooREIEUI2oo11中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 例例5-3 在圖在圖5-2a所示的升壓斬波電路中，已知所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和值和C值極大，值極大，R=20 ，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40 s，ton=25 s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值，輸出電流平均值Io。 解：輸出電壓平均值為：解：輸出電壓平均值為： )( 3 .13350

15、254040offVEtTUo輸出電流平均值為：輸出電流平均值為：)(667. 6203 .133oARUIo中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )4. 升壓斬波電路的典型應(yīng)用升壓斬波電路的典型應(yīng)用 中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 升壓斬波電路用于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)時(shí)，通常是在直流升壓斬波電路用于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)時(shí)，通常是在直流電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)時(shí)把電能回饋給直流電源。實(shí)際電路中電電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)時(shí)把電能回饋給直流電源。實(shí)際電路中電感感 L 值不可能為無(wú)窮大，因此該電路和降壓斬波電路一樣，值不可能為無(wú)窮大，因此該電路和降壓斬波電路一樣，也有電動(dòng)機(jī)電樞電流連續(xù)和斷續(xù)兩種工作狀態(tài)。也有電動(dòng)

16、機(jī)電樞電流連續(xù)和斷續(xù)兩種工作狀態(tài)。EMVDLVEMuo相當(dāng)于原升壓電路相當(dāng)于原升壓電路中的電源中的電源E用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路相當(dāng)于原升壓電路相當(dāng)于原升壓電路中的負(fù)載中的負(fù)載R中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )圖圖5-3 用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路及其波形用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波電路及其波形a） 電路圖電路圖 b） 電流連續(xù)時(shí)電流連續(xù)時(shí) c） 電流斷續(xù)時(shí)電流斷續(xù)時(shí)EMttTEioOOb)tOTOEtc)VDLVa)EMuoi1i2I10I20I10tontoffuoioi1i2t1t2txtontoffI20uoEM

17、io中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )V處于通態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為處于通態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為i1，得下式，得下式 設(shè)設(shè)i1的初值為的初值為I10，解上式得，解上式得當(dāng)當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為處于斷態(tài)時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為i2，得下式，得下式 M11ddERitiLtMteREeIi1101EERitiLM22dd(5-27)(5-28)（5-29）1) 當(dāng)電樞電流連續(xù)時(shí)當(dāng)電樞電流連續(xù)時(shí)中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )設(shè)設(shè) i2 的初值為的初值為 I20，解上式得，解上式得onttMtteREEeIi1202on（5-30）當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，t

18、= ton時(shí)刻，時(shí)刻， i1 = I20；t =T 時(shí)刻，時(shí)刻，i2 = I10 ，由此可得由此可得)1 (1020onontMteREeII(5-31)1 (2010offofftMteREEeII(5-32)中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )REeemREeeREITtMoff111110(5-33)REeeemREeeeREITTtMon1120(5-34)由上兩式求得由上兩式求得:將式（將式（5-33）和式（）和式（5-34）用泰勒級(jí)數(shù)線性近似）用泰勒級(jí)數(shù)線性近似REmII2010（5-35）Imin = Imax = 中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )該式表示了該

19、式表示了L 為無(wú)窮大時(shí)電樞電流的平均值為無(wú)窮大時(shí)電樞電流的平均值Io，即，即 該式表明，以電動(dòng)機(jī)一側(cè)為基準(zhǔn)看，可將直流電源該式表明，以電動(dòng)機(jī)一側(cè)為基準(zhǔn)看，可將直流電源電壓看作是被降低到了電壓看作是被降低到了E。REEREmIoM（5-36）中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )tOTOEtc)uoioi1i2t1t2txtontoffI20圖5-3 用于直流電動(dòng)機(jī)回饋能量的升壓斬波波形 c）電流斷續(xù)時(shí)t = 0時(shí)刻，時(shí)刻，i1=I10=0，令式（，令式（5-31）中）中I10= 0即可求出即可求出I20，進(jìn)，進(jìn)而可寫(xiě)出而可寫(xiě)出 i2的表達(dá)式。另外，當(dāng)?shù)谋磉_(dá)式。另外，當(dāng)t = t2時(shí)，時(shí)，

20、i2= 0，可求得，可求得i2持持續(xù)的時(shí)間續(xù)的時(shí)間txmmett11lnonx（5-37）當(dāng)當(dāng) tx toff 時(shí)，電路為電流斷續(xù)工時(shí)，電路為電流斷續(xù)工作狀態(tài)作狀態(tài) :eem11（5-38）EM2) 當(dāng)電樞電流斷續(xù)時(shí)當(dāng)電樞電流斷續(xù)時(shí)中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )5.1.3 升降壓斬波電路和升降壓斬波電路和 Cuk 斬波電路斬波電路1. 升降壓斬波電路結(jié)構(gòu)升降壓斬波電路結(jié)構(gòu)VDERLCVi1i2uLuoIL5.1.3.1 升降壓斬波電路升降壓斬波電路一般：一般：L 很大，很大，iL=ILC 很大，很大，uo=Uo中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) V處于通態(tài)時(shí)，處于通態(tài)時(shí)

21、，E 經(jīng)經(jīng) V 向電感向電感 L恒流（恒流（IL）充電，）充電， 其貯存能其貯存能 量：量：EILton， 此時(shí)電流為此時(shí)電流為 i1。 同時(shí)電容同時(shí)電容 C 恒壓恒壓 -Uo 并向負(fù)載并向負(fù)載 R供電。供電。 V關(guān)斷時(shí)，電感關(guān)斷時(shí)，電感 L 中的能量向中的能量向 負(fù)載恒流（負(fù)載恒流（IL）釋放，）釋放， 其釋放其釋放 能量能量：UoILtoff，電流為，電流為i2。 負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與 電源電壓極性相反，該電路也電源電壓極性相反，該電路也 稱作稱作 - 反極性斬波電路反極性斬波電路VDERLCVi1i2uLuoILototi1i2tontoffILIL2.

22、工作原理工作原理圖圖5-4 升降壓斬波電路及其波形升降壓斬波電路及其波形OtuGEtontoff中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T內(nèi)電感內(nèi)電感L吸收的能量與釋放的能量相等，吸收的能量與釋放的能量相等，即即 輸出電壓為輸出電壓為offoontIUtIELLEEtTtEttU1ononoffono（5-41）3. 定量計(jì)算定量計(jì)算中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 改變導(dǎo)通比改變導(dǎo)通比 ，輸出電壓既可以比電源電壓高，也，輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當(dāng)可以比電源電壓低。當(dāng)0 1/2時(shí)為降壓，當(dāng)時(shí)為降壓，當(dāng)1/2 1時(shí)為升壓，因

23、此將該電路稱作時(shí)為升壓，因此將該電路稱作升降壓斬波電路（升降壓斬波電路（boost-buck 變換器）。變換器）。EU1oVDERLCVi1i2uLuoIL中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )圖圖5-4b中給出了電源電流中給出了電源電流i1和負(fù)載電流和負(fù)載電流i2的波形，設(shè)兩者的的波形，設(shè)兩者的平均值分別為平均值分別為I1和和I2，當(dāng)電流脈動(dòng)足夠小時(shí)，有，當(dāng)電流脈動(dòng)足夠小時(shí)，有 : 由上式可得由上式可得:如果如果V、VD為沒(méi)有耗損的理想開(kāi)關(guān)時(shí)，則為沒(méi)有耗損的理想開(kāi)關(guān)時(shí)，則:其輸出功率和輸入功率相等，可看作直流變壓器。其輸出功率和輸入功率相等，可看作直流變壓器。offon21ttII11

24、onoff21IIttI（3-43）2o1IUEI （5-44）（3-42）中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )5.1.3.2 Cuk 斬波電路斬波電路1. Cuk 斬波電路結(jié)構(gòu)斬波電路結(jié)構(gòu)假定電感假定電感L1,、 L2很大、電容很大、電容 C 很大很大i1 = I1i2 = I2uc = UcERVDa)CVL1L2uoi1i2uc+-中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) V處于通態(tài)時(shí)處于通態(tài)時(shí), EL1VE回路和回路和 RL2CVR回路回路 分別流過(guò)電流分別流過(guò)電流 I1、I2。2. 工作原理工作原理tOuGEtontoff 電容電容C 恒流（恒流（I2）放電，其釋放能量：

25、）放電，其釋放能量：UCI2ton。ERVDa)CVL1L2uoi1i2uc+-中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) V處于斷態(tài)時(shí)，處于斷態(tài)時(shí)，EL1C VD E回路和回路和 RL2VD R 回路分別流過(guò)電流回路分別流過(guò)電流I1、I2。 輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。圖圖5-5 Cuk斬波電路斬波電路ERVDCVL1L2uoi1i2uc+-tOuGEtontoff 電容電容C 恒流（恒流（I1）充電，）充電， 其吸收能量：其吸收能量：UCI1toff。中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 穩(wěn)態(tài)時(shí)電容穩(wěn)態(tài)時(shí)電容 C 在一周期內(nèi)在一周期內(nèi)吸收的

26、能量與釋放的能量相等，吸收的能量與釋放的能量相等，即：即： 由此可得由此可得 off1on2tItI1onononoff12ttTttII（5-46）（5-47）offontIUtIUCC12中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )uV處于斷態(tài)時(shí)，處于斷態(tài)時(shí)，uV處于通態(tài)時(shí)處于通態(tài)時(shí),tOuBtOuAtOuGEtontoff-UcuB = 0, uA = -UcuA= 0, uB = Uc)(conAUTtUcoffBUTtU UcERVDCVL1L2uoi1i2uc+-BA 中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )輸出電壓輸出電壓Uo與輸入電壓與輸入電壓 E 的關(guān)系可用以下方法求得的

27、關(guān)系可用以下方法求得 .又因電感又因電感L1的一個(gè)周期內(nèi)電壓平均值的一個(gè)周期內(nèi)電壓平均值UL1為零，所以為零，所以電感電感L2的一個(gè)周期內(nèi)電壓平均值的一個(gè)周期內(nèi)電壓平均值UL2為零為零,所以所以CoffBUTtUCoffBUTtUEConAoUTtUUconAUTtUBLUUE1oLAUUU2ERVDCVL1L2uoi1i2uc+-BA 中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) ) 可得出輸出電壓可得出輸出電壓Uo與電源電壓與電源電壓E的關(guān)系的關(guān)系 輸入輸出關(guān)系與升降壓斬波電路時(shí)的情況相同。輸入輸出關(guān)系與升降壓斬波電路時(shí)的情況相同。 Cuk 斬波電路優(yōu)點(diǎn)斬波電路優(yōu)點(diǎn) 輸入電源電流和輸出負(fù)載電流

28、都是連續(xù)的，且脈動(dòng)輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的，且脈動(dòng) 很小，有利于對(duì)輸入、輸出進(jìn)行濾波。很小，有利于對(duì)輸入、輸出進(jìn)行濾波。 EEtTtEttU1ononoffono（5-48）中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )5.1.4 Sepic斬波電路和斬波電路和Zeta斬波電路斬波電路EVDVi1L1C1uC1i2L2C2uo5.1.4.1 Sepic斬波電路斬波電路1. Sepic斬波電路結(jié)構(gòu)斬波電路結(jié)構(gòu)中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)( (北京北京) )EVDVi1L1C1uC1i2L2C2uo 當(dāng)當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，處于通態(tài)時(shí)，E L1V回路和回路和C1VL2 回路同時(shí)導(dǎo)電，回路同時(shí)導(dǎo)電，L1 和和 L2 貯能。貯能。