開關電源02、開關電源基本拓撲結構

開關電源基本拓撲結構開關電源基本拓撲1開關電源基本拓撲結構一、串聯(lián)型——buckconverter

降壓式(Buck)變換器是一種輸出電壓等于或小于輸入電壓的單管非隔離直流變換器。Buck變換器的主電路由開關管Q，二極管D，輸出濾波電感Lf和輸出濾波電容Cf構成。開關電源基本拓撲2電流連續(xù)時的工作模式(CCM)Mode1(Q導通）Mode2(Q關斷）開關電源基本拓撲3Mode1(Q導通）Mode2(Q關斷）Mode3(Q關斷，負載由電容供電）電流斷續(xù)時的工作模式(DCM)開關電源基本拓撲4電流連續(xù)時(CCM)的工作原理Assumptions：1.所用電力電子器件理想，即Q和D的導通和關斷時間為0，通態(tài)電壓為0，斷態(tài)漏電流為0；2.在一個開關周期中，輸入電壓Vin保持不變；輸出濾波電容電壓，即輸出電壓雖然有小的紋波，但可認為基本保持不變，其值為Vo；3.電感和電容均為無損耗的理想儲能元件；4.不計線路阻抗。5.在[0，Ton]期間，Q導通；6.在[Ton，Ts]期間，Q截止。7.設開關管開關周期為Ts，則Ts=Ton+Toff,開關頻率fs＝1／Ts。8.設占空比為Dy，Dy=Ton／Ts。9.改變占空比Dy，即改變了導通時間Ton的長短，這種控制方式稱為脈沖寬度調(diào)制控制方式(Pulsewidthmodulation，PWM）開關電源基本拓撲5Mode1[0,Ton](1.1)(1.2)開關電源基本拓撲6Mode2[Ton,Ts](1.3)(1.4)開關電源基本拓撲7Fundamentalrelationship(1.5)From(1.2)&(1.4)(1.6)(1.7)(1.8)(1.9)開關電源基本拓撲8Mode1(0,Ton)Mode2(Ton,Tdis)Mode3(Tdis,Ts)電流斷續(xù)時的工作模式(DCM)開關電源基本拓撲9電流斷續(xù)時(DCM)的工作原理及基本關系(1.10)(1.11)(1.12)(1.13)開關電源基本拓撲10電感電流臨界連續(xù)(1.14)(1.15)若用IoG表示臨界電流連續(xù)的負載電流,則(1.16)由于開關電源基本拓撲11

湘潭電機股份有限公司工礦IGBT直流斬波車電壓等級1500V，主要由IGBT功率組件、微機控制單元構成。IGBT功率組件采用3300V/800AIGBT模塊作為主功率元件，主元件散熱器采用風冷熱管散熱器，一個IGBT功率組件單獨驅動一臺牽引電機。微機控制盒的核心，配備為16位單片機80C196KC。吸收電路開關電源基本拓撲12

上海地鐵一號線車輛輔助電路系統(tǒng)

（90年代初德國制造、當時世界先進水平）800A/4500VGTO斬波器將直流1500V進行斬波降壓至直流775V，經(jīng)800A/2500VGTO逆變器逆變?yōu)槿鄬ΨQ的50Hz交流電。變壓器起著隔離與降壓作用，向輔助用電設備提供380V/220V三相四線交流電源。開關電源基本拓撲13二、并聯(lián)型——boostconverter升壓式(Boost)變換器是一種輸出電壓等于或高于輸入電壓的單管非隔離直流變換器。Boost變換器的主電路由開關管Q、二極管D、濾波電感Lf和濾波電容Cf構成。開關電源基本拓撲結構開關電源基本拓撲14Mode1(Q導通）Mode2(Q關斷）電流連續(xù)時的工作模式(CCM)開關電源基本拓撲15Mode1(Q導通）Mode2(Q關斷）電流斷續(xù)時的工作模式(DCM)Mode3(Q關斷，負載由電容供電）開關電源基本拓撲16電流連續(xù)時(CCM)的工作原理Mode1[0,Ton]開關電源基本拓撲17電流連續(xù)時(CCM)的工作原理Mode2[Ton,Ts]開關電源基本拓撲18Fundamentalrelationship忽略變換器的損耗Q和D截止時管電壓：開關電源基本拓撲19Fundamentalrelationship開關電源基本拓撲20Mode1[0,Ton]Mode2[Ton,Tdis]電流斷續(xù)時的(DCM)的工作原理Mode3[Tdis,Ts]開關電源基本拓撲21電流斷續(xù)時(DCM)的工作原理Fundamentalrelationship開關電源基本拓撲22若用IoG表示電流臨界連續(xù)的負載電流,則電感電流臨界連續(xù)由于設ILfG是臨界連續(xù)電感電流平均值,then開關電源基本拓撲23Boost升壓電路在固體激光電源中的應用——光學與光電技術2003年4月華中科技大學(軍用光電技術)激光電源用24~28V的蓄電池供電激光器需要800~900V的高壓觸發(fā)點燃氙燈。所以必須用升壓電路將24~28V的電壓升到800~900V。在主電路中采用了Boost升壓電路。24~28V800~900V開關電源基本拓撲24三、倒極性——buck-boostconverter開關電源基本拓撲結構

升降壓式(Buck/Boost)變換器輸出電壓可低于或高于輸入電壓。下圖給出了它的電路拓撲圖。Buck/Boost變換器的主電路由開關管Q，二極管D，輸出濾波電感Lf和輸出濾波電容Cf構成，其輸出電壓極性與輸入電壓極性相反。開關電源基本拓撲25電感電流連續(xù)時的工作模式(CCD)Mode1Mode2開關電源基本拓撲26Mode1[0,Ton](3.1)(3.2)電流連續(xù)時(CCM)的工作原理(operatingprinciple)開關電源基本拓撲27Mode2[Ton,Ts](3.3)(3.4)開關電源基本拓撲28FundamentalrelationshipFrom(3.2)&(3.4)(3.5)(3.6)(3.7)(3.8)開關電源基本拓撲29電感電流斷續(xù)時的工作模式(DCD)Fig3.3Mode1Mode2Mode3開關電源基本拓撲30電流斷續(xù)時(DCM)的工作原理(operatingprinciple)及基本關系(3.9)(3.10)(3.11)(3.12)開關電源基本拓撲31電感電流臨界連續(xù)(3.14)若用IoG表示臨界電流連續(xù)的負載電流,(3.16)設ILfG是臨界連續(xù)電感電流平均值,then于是由于(3.15)開關電源基本拓撲32鞍山整流成套設備有限公司全數(shù)字控制Boost-BuckDC/DC變換器的應用給220V直流屏中的直流母線供電。輸入來自蓄電池兩端，由于蓄電池在循環(huán)充放電過程中，其端電壓的波動范圍在0.8一1.2E(E=220V為蓄電池額定電壓)，影響母線所掛設施的正常運行。詳情參考《電力電子技術》2001年第2期。開關電源基本拓撲33電動客車直流電機驅動雙向升降壓變換器的研究．哈爾濱工業(yè)大學超級電容器供電的工作電壓變化很大(約50％)，不利于保證車輛動力性能和行駛速度的穩(wěn)定。開關電源基本拓撲34牽引模式下，開關管S2始終阻斷，僅由開關管S1進行牽引控制制動過程中，開關管S1始終阻斷，僅由開關管S2進行制動控制開關電源基本拓撲35超級電容器是20世紀70年代未出現(xiàn)的一種新產(chǎn)品