直电路。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,不包括直流-交流-直流的情况。习惯上,DC-DC变换器包括以上两种情况。直流斩波电路的种类较多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,其中前两种是最基本的电路。一方面,这两种电路应用最为广泛,另一方面,理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。利用不同的基本斩波电路进行组合,可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域,是电力电子领域的热点。全控型器件选择绝缘栅双极晶体管(IGBT)综合了GTR和电力MOSFET的优点,具有良好的特性。目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场,应用领域迅速扩展,成为中小功率电力电子设备的主导器件。1.3直流斩波电路原理1.3.1直流降压斩波电路直流降压变流器用于降低直流电源的电压,使负载侧电压低于电源电压,其原理电路如图1-1所示。该电路使用一个全控型器件V,图中为IGBT,也可使用其他器件,若采用晶闸管,需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中EM所示。若无反电动势时,只需另EM=0即可。如图1-1b中V的栅射电流iG波形所示,在t=0时刻开关器件V导通,电源E向负载供电,负载电压u0=E,负载电流i0按指数曲线上升。当t=t1时刻,控制V关断,电感L释放储能,维持负载电流,电流经负载和二极管VD形成回路,负载电压u0近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常使串联的电感L值较大。
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