电力电子陈坚_第章.pptx

第 3 章直流/直流变换器;3 直流/直流变换器;3.1 直流/直流降压变换器〔Buck DC/DC 变换器〕 ;如何实现降压变换？;电路结构和降压原理;1. 理想的电力电子变换器;2. 降压原理;VG>0, T管导通;VG=0, T管阻断;输出电压;3.控制方式;4.输出电压LC滤波;电感电流连续时工作特性;1.电流连续时只有两种开关状态;2. 变压比、导通比的定义;用波形积分的方法求变压比;用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量;用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量;用傅立叶分解方法求变压比和谐波分量;滤波器电抗对谐波的阻抗为： ωL; 在开关电路中，常常利用电路前一周期初始状态与后一周期初始状态相同这一条件来求电路的稳态运行表达式。 电感电流、电感磁链 电容电压、电容电荷;用电感电流表达式求变压比;电感电流断流时工作特性;第三种状态 :T、D都截止。 变压比;临界连续时：;3. Buck变换器输出电压外特性;设计图3.2(a)所示的Buck DC/DC变换器。电源电压Vs=147～220V，额定负载电流11A，最小负载电流1.1A，开关频率20KHz。要求输出电压Vo=110V；纹波小于1%。要求最小负载时电感电流不断流。计算输出滤波电感L和电容C，并选取开关管T和二极管D。;3.2 直流-直流升压变换器〔Boost变换器〕;电路结构和升压原理;;1.两种开关状态;1.两种开关状态;2. 变压比和电压、电流根本关系;T导通,D截止;2. 变压比和电压、电流根本关系;2. 变压比和电压、电流根本关系;2. 变压比和电压、电流根本关系; T和D所承受的最大电压理想情况下均与输出电压相等。; 电感电流断流时工作特性;1.三种开关状态与变压比;1.三种开关状态与变压比;1.三种开关状态与变压比;;电感电流断流的影响;3. Boost变换器输出电压外特性;图3.5(a)所示Boost变换器，输入电源电压 Vs=10～30V，输出电压被控为恒值V，开关频率fs=40kHz，最大输出功率100W，电流Iomax=2.08A，最小输出功率10W，电流Iomin=0.208A，要求变换器工作时电感电流连续，求最小升压电感L值及输出电压纹波小于1%时的滤波电容C。;Boost电路的运行与控制小结;3.3 直流升压－降压变换器〔Cuk变换器〕;优点：输入输出电流脉动小;;;;;小结：不同变换器比较;Id;直流电机电枢绕组的反电势Ea与其励磁磁通和转速N的乘积成正比： ;直流电机的四象限运行;两象限直流—直流变换器;工作模式：;工作模式：;四象限直流—直流变换器 ;四象限直流—直流变换器;工作模式：;工作模式：;*3.5 多相、多重直流—直流变换器 ;三相、三重复合型直流—直流变换器原理;3.6 带隔离变压器的DC-DC变换器;隔离型Buck变换器—单端正激变换器;隔离型Buck变换器—单端正激变换器;隔离型Buck变换器—单端正激变换器;开关管两端的最大电压;Ton=DTs期间 ;通常取 N3=N1，故工作中的最大占空比 Dmax=0.5 ;双管正激变换器; 隔离型Buck-Boost变换器—单端反激变换器;T导通时的关系式;T阻断时的关系式;综合通、断两种情况的关系式;关系式;关系式;双管反激变换器;设计图3.12(b)所示的单端反激DC/DC变换器。输入直流电压Vs=12V±10%，开关频率fs=100KHz，额定负载电流1A，最小负载电流0.1A，要求输出电压Vo恒定为48V，电压纹波小于1%。假定开关管T及二极管D1通态电压降均为1V。计算变压器变比N2/N1，计算必须的电感L1，确定C值并选择开关管T及二极管D1。 ;关于单端反激变换器的小结;隔离型Cuk变换器;小结