实验二 直流斩波电路的性能研究
实验二 直流斩波电路的性能研究
一、实验目的
(1)熟悉直流斩波电路的工作原理。
(2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。
(3)了解PWM
实验二 直流斩波电路的性能研究
实验二 直流斩波电路的性能研究
一、实验目的
(1)熟悉直流斩波电路的工作原理。
(2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。
(3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。
1、主电路
①、降压斩波电路(Buck Chopper)
降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图4-12所示。图中V 为全控型器件,选用IGBT 。D 为续流二极管。由图4-12b 中V 的栅极电压波形U GE 可知,当V 处于通态时,电源U i 向负载供电,U D =U i 。当V 处于断态时,负载电流经二极管D 续流,电压U D 近似为零,至一个周期T 结束,再驱动V 导通,重复上一周期的过程。负载电压的平均值为:
式中t on 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空
比,简称占空比或导通比(α=t on /T)。由此可知,输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ,若减小占空比α,则U O 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。
(a)电路图 (b)波形图
图4-12 降压斩波电路的原理图及波形
②、升压斩波电路(Boost Chopper)
升压斩波电路(Boost Chopper)的原理图及工作波形如图4-13所示。电路也使用一个全控型器件V 。由图4-13b 中V 的栅极电压波形U GE 可知,当V 处于通态时,电源U i 向电感L 1充电,充电电流基本恒定为I 1,同时电容C 1上的电压向负载供电,因C 1值很大,基本保持输出电压U O 为恒值。设V 处于通态的时间为t on ,此阶段电感L 1上积蓄的能量为U i I 1t on 。当V 处于断态时U i 和L 1共同向电容C 1充电,并向负载提供能量。设V 处于断态的时间为t off ,
则在此期间电感L 1释放的能量为(U O -U i ) I 1t on 。当电路工作于稳态时,一个周期T 内电感L 1
i
i on i off on on o aU U T
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U t t t U ==+=
U GE
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