直直變流電路

直直變流電路第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六1.電流連續(xù)模式在ton

期間VT導(dǎo)通，uo=E，io在電源E作用下指數(shù)上升（在=L/R很大時，近似直線變化）。在toff期間VT關(guān)斷，VD續(xù)流導(dǎo)通，使uo=0，io指數(shù)下降。輸出電壓平均值Uo=E·ton/T=·E。由于≤1，故Uo≤E，降壓斬波。電壓變換比M=Uo/E=。輸入輸出功率平衡：

EI1=UoIo（假設(shè)I1為電源電流平均值）輸出電流平均值Io=(Uo-EM)/R,當(dāng)L極大時，io

近恒流。第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六2.電流斷續(xù)模式：當(dāng)L較小或占空比很小時，io可能會斷續(xù)。在斷續(xù)期間io=0，VT和VD均不導(dǎo)通，uo=EM

。第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六1.電流連續(xù)模式電感L一般較大，起著貯能作用；C值很大，使uo近似恒定。在VT導(dǎo)通期間，VD關(guān)斷，L端電壓uL=E，存貯能量，i1直線上升，上升率為E/L（Ldi1/dt=E）在VT關(guān)斷時，i1的減小會產(chǎn)生較高的自感電勢，左負(fù)右正，使VD迅速導(dǎo)通，為C充電并為負(fù)載提供電能。由于自感電勢的作用，uo通常比E高（升壓）

5.1.2

升壓式斬波電路（boostchopper)在VT關(guān)斷期間，L端電壓uL=E-Uo<0，故iL下降，負(fù)變化率為(E-Uo)/L。第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六求輸出直流電壓及電壓變換比:

功率平衡：EI1=UoIo（I1為電源電流平均值）。利用電感穩(wěn)態(tài)伏-秒平衡原理：E·ton+(E-Uo)·toff=0兩邊同除以T得：E·+(E-Uo)(1-)=0

Uo=E/(1-)電壓變換比:M=Uo/E=1/(1-)≥1（升壓式）第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六2.電流斷續(xù)模式在L較小、開關(guān)頻率較低、負(fù)載較輕（R大）或占空比較小，均會造成電流斷續(xù)。在斷續(xù)期間iL=0，VT、VD均不導(dǎo)通，VT端電壓uT=E。I1第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六V通時，電源E經(jīng)V向L供電使其貯能，此時電流為i1。同時，C維持輸出電壓恒定并向負(fù)載R供電。V斷時，L的能量向負(fù)載釋放，電流為i2。負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反，稱作反極性斬波電路

5.1.3升降壓斬波電路和Cuk斬波電路1.升降壓斬波電路VDRLCVi1i2uLuoILEototi1i2tontoffILIL穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L兩端電壓uL對時間的積分為零所以輸出電壓為：V處于通態(tài)期間uL=EV處于斷態(tài)期間uL=-uo第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六電感L一般較大，使iL近似恒定；C值很大，使uo近似恒定。在VT導(dǎo)通期間，VD關(guān)斷，L端電壓uL=E，存貯能量在VT關(guān)斷時，L為負(fù)載提供電能。利用電感穩(wěn)態(tài)伏-秒平衡原理：E·ton=Uo·toff

E·=Uo(1-)

Uo=

E/(1-)電壓變換比:M=Uo/E=

/(1-)第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六C儲存并為負(fù)載提供電能。V關(guān)斷期間，VD導(dǎo)通，電源經(jīng)L1給C充電，C存貯能量R-L2-VD在VT導(dǎo)通時，C為負(fù)載提供電能。利用電容穩(wěn)態(tài)安-秒平衡原理：I2·ton=I1·toff

I2/I1=

1-/

Uo=

E/(1-)電壓變換比:

M=Uo/E=

/(1-)2.Cuk斬波電路第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六5.1.4Sepic斬波電路和Zeta斬波電路Sepic斬波電路的基本工作原理：V處于通態(tài)時，E-L1-V回路和C1-V-L2回路同時導(dǎo)電，L1和L2貯能。V處于斷態(tài)時，E-L1-C1-VD-負(fù)載（C2和R）回路及L2-VD-負(fù)載回路同時導(dǎo)電，此階段E和L1既向負(fù)載供電，同時也向C1充電，C1貯存的能量在V處于通態(tài)時向L2轉(zhuǎn)移。輸入輸出關(guān)系VDVi1L1C1uC1i2L2C2uO第10頁，共11頁，2023年，2月20日，星期六Zeta斬波電路也稱雙Sepic斬波電路，其基本工作原理是：在V處于通態(tài)期間，電源E經(jīng)開關(guān)V向電感L1貯能,同時E、C1共同向L2供電。待V關(guān)斷后，L1經(jīng)VD向