DC-DC变换(开关电源)ppt课件.ppt

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1、DC/DC变换电路1.2基本的直流斩波电路1.3开关式稳压电源工作原理电路1.4常用开关式集成稳压器及应用1.1直流PWM控制技术基础返回直流变换—将直流电能(DC)转换成另一固定电压或电压可调的直流电能。基本的直流变换电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、库克变换电路重点：电路结构、工作原理及主要数量关系1.1　直流PWM控制技术基础1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念直流变换问题的提出直流调速：需要可变的直流电压直流供电电压一定，而负载需要不同电压直流升压：太阳能电池输出电压较低，需要变换到较高电压再变换为直流1.1　直流PWM控制技术基础1.1.1直流变换的基本原理及

2、PWM概念（1）开关管T导通时，R两端电压uo=US开关管仅两种工作状态：导通与断开开关管IGBT导通条件：UG>0基本的直流变换电路ioUSiSuoRT开关管T导通等效电路ioUSiSuoRT1.1　直流PWM控制技术基础1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念（2）开关管T断开时，R两端电压uo=0开关管仅两种工作状态：接通与断开开关管IGBT断开控制：UG=0基本的直流变换电路ioUSiSuoRT开关管T断开等效电路ioUSiSuoRT1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念R两端平均电压：控制一周期中导通时间比例可控制输出平均电压开关管IGBT控制电压R两端电压波形基本的直流变换电

3、路ioUSiSuoRT1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念定义上述电路中导通占空比D为:通过控制占空比控制输出电压R两端平均电压：导通占空比占空比导通比改变占空比D有三种基本方法：1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念脉冲频率调制(PFM)维持ton不变，改变TS。改变TS就改变了输出电压周期或频率。tonTS1uttonTS2ut改变占空比D有三种基本方法：1.1.1直流变换的基本原理及PWM概念②脉冲宽度调制(PWM)维持TS不变，改变ton在这种方式中，输出电压波形的周期不变，仅改变脉冲宽度。有利于滤波器的设计ton1TSutton2TSut改变占空比D有三种基本方法：1.1.

4、1直流变换的基本原理及PWM概念③混合脉冲宽度调制脉冲周期TS与宽度ton均改变。广义的脉冲宽度调制技术包含上述三种控制方式ton1TSutton2TS2ut2．直流PWM波形的生成方法生成PWM波形有多种方法，常见有计算法、调制法等。计算法是在每个时间段，利用计算机技术直接计算出当前所需要的脉冲宽度，进而据此对电力电子器件进行开关控制而获得PWM波形。调制法是利用高频载波信号与期望信号相比较来确定各脉冲宽度信息进而生成PWM波形。调制法生成PWM波形典型框图：返回2．直流PWM波形的生成方法u*R:调制信号uC:载波信号载波信号频率远大于调制信号频率1.2基本的直流变换电路1.2.1降压

5、斩波电路1.2.2升压斩波电路返回1.2.3升降压斩波电路1.2基本的直流变换电路基本的直流变换电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、库克变换电路介绍内容：1、电路结构2、工作原理3、主要波形4、基本数量关系1.2　基本的直流斩波电路1.2.1降压变换电路降压变换电路输出电压的平均值低于输入直流电压，又称为Buck型变换器。?D、L、C作用降压变换电路IGBT实现USiSiLuoioRLCTDUSiSiLuoioRLCSD降压变换电路结构1.2.1降压变换电路1降压变换电路工作原理（1）T导通情形电感电压uL=US–uo，在该电压的作用下，电感电流iL线性增长，电感储能增加电源

6、能量向电感、负载传递USiSiLuoioRLCTDT导通等效电路USiSiLuoioRLCTD1.2.1降压变换电路1降压变换电路工作原理（2）T断开情形-电流连续电感电压uL=–uo，在该电压的作用下，电感电流iL线性下降，电感储能减少电感储能向电容、负载转移USiSiLuoioRLCTDT断开等效电路（iL>0)DUSiSiLuoioRLCT1.2.1降压变换电路1降压变换电路工作原理（2）T断开情形-电流断续电感电压uL=0，电容向负载供电电容储能向负载转移T一周期中导通时间愈长，向电感转移的能量愈多，向负载转移的能量也愈多，即输出电压愈高控制开关管导通占空比可控制输出电压USiSi

7、LuoioRLCTDT断开等效电路（iL=0)iLDUSiSuoioRLCT1.2.1降压变换电路1降压变换电路工作原理输出电压在0~电源电压之间可调—降压变换电路特殊情形：T常断开特殊情形：T常导通USiSiLuoioRLCTD稳态：电感电压uL=0负载电压u0=0稳态：电感电压uL=0负载电压u0=US2主要波形分析1.2.1降压变换电路理论基础——电路理论基本方法——分段线性分析（重点是根据开关情况确定等效电路）假