浙大电力电子技术课件04直流-直流（DC-DC）变换

-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）1一、基本控制方式DC-DC变换器(斩波器）用途:直流电升降压、极性变换、阻抗变换等无变压器隔离：Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等电路有变压器隔离：正激式、反激式、桥式隔离变换电路1.时间比控制001TontUudtEETT频率控制、混合控制脉宽控制、第四章直流-直流（DC-DC）变换-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）22.瞬时值控制-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）3二、基本DC-DC变换器(1)VT1，VT2均不通,E经VD1，L1，R、L对C充电；(2)触通VT1，负载上有电压，VD1截止，C无放电回路；(3)触通VT2，C经VT2与L1形成谐振，C放电并反向充电，上(-)下(+)，负载仍有电压；(4)uc=-E时，ic=0，VT2断，uc经VD1反压加至VT1，VT1关断；(5)VT1断后，VD2通，C经L1、VD1、L2、VD2回路谐振，uc由-E上升到E，uc=E时，ic=0，停止向负载输出；(6)负载电流经VDF续流。1.晶闸管降压斩波器-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）42.Buck（降压型）变换器（1）电流连续时（CCM模式）电感电压一周期内积分平均为零（电感伏秒平衡原理）00()()0onoffEUtUt0onononoffUttEttT00EIUI输入、输出功率相等001IEIU降压“直流”变压器电容电流一周期内积分平均为零（电容安秒平衡原理）-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）53.升压（Boost)斩波器利用电感中的储能释放时产生的电压来提高输出电压工作原理：(1)V导通，E加至L，L开始储能，iL上升，C向负载放电，VD关断。→＋(2)V关断，iL不变，则感应电势，和E叠加供给负载。C充电，uc上升，L能量→C和负载。-电力电子技术-第19学时第4章第1节DC-DC变换电路（1）6电感能量：inoutWWonoffooffoff11ttTUEEEttinLonWEItV导通：outoLoff()WUEItV关断：输入、输出功率相等00EIUI001IEIU升压“直流”变压器结束-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）74.升降压斩波电路(Boost-BuckChopper)L和C很大电感电流iL和负载电压uo基本为恒值工作原理：V通时E经V向L供电使其贮能，电流为i1C维持输出电压恒定向负载供电V断时L的能量向负载释放，电流为i2负载电压上负下正VDERLa)CVi1i2uLuoILotb)oti1i2tontoffILILTLtu00d稳态时offoontUtEEEtTtEttUononoffono101/2时：为降压；1/21时：为升压电感伏秒平衡原理-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）85.Cuk斩波电路offontItI12112onononoffttTttIIS合到B点时（V通），uB=0，uA=-uCS合到A点时（V断），uB=uC，uA=0uB的平均值为CoffBUTtUA点的电压平均值为ConAUTtUConoUTtUCoffBUTtUEEEtTtEttUononoffono1输入电源电流和输出负载电流都是连续的稳态时TCti00d（电容安秒平衡原理）-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）9斩波器断：R=Rd+Rex斩波器通：R=Rd6.斩波调阻()()dexoffdondoffonexoffRRtRtRttRtRTT(1)offdexdextRRRRT-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）10四、桥式可逆斩波器H桥1.单极性脉宽调制（1）EEa时10ttV1、V4导通,V2、V3关断,电动1ttTV4、VD2导通,仍为电动2ttTV2、VD4导通，能耗制动状态Uc0V1、V2交替导通，V4一直通，V3不通Uc0V3、V4交替导通，V2一直通，V1不通控制电压t2时，电流衰减为零-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）11（2）EEa时10ttVD1、VD4导通，再生制动1ttTVT2、VD4导通,能耗制动Uc0时A（—），B（＋）只输出正的脉冲电压Uc0时A（＋），B（—）只输出负的脉冲电压控制电压-电力电子技术-第20学时第4章第2节DC-DC变换电路（2）2.双极性脉宽调制12设EEa时10ttV1、V4导通，V2、V3关断，电动1ttTVD2、VD3导通，仍电动2ttTV2、V3导通，反接制动状态V1和V4，V2和V3同时交替通、断1()TtTtVD1、VD4续流，再生制动状态特点：10ttUO总等于+E1ttTUO总等于-Ei0在t2时断流