DC-DC工作原理介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,电力电子学,电力电子变换和控制技术（第二版）,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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）,3.2,直流,/,直流升压变换器（,Boost DC/DC,变换器）,3.3,直流升压降压变换器（,Boost-Buck,变换器或,Cuk,变换器）,*,3.4,两象限、四象限直流,/,直流变换器,*,3.5,多相、多重直流,/,直流变换器,3.6,带隔离变压器的直流,/,直流变换器,小结,3.1,直流,/,直流降压变换器（,Buck DC/DC,变换器）,3.1.1,电路结构和降压原理,3.1.2,电感电流连续时工作特性,3.1.3,电感电流断流时工作特性,如何实现降压变换？,3.1.1,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,3.,控制方式,4.,输出电压,LC,滤波,1.,理想的电力电子变换器,为获得开关型变换器的基本工作特性，简化分析，假定的理想条件是：,（,1,）开关管,T,和二极管,D,从导通变为阻断，或从阻断变为导通的过渡过程时间均为零；,（,2,）开关器件的通态电阻为零，电压降为零。断态电阻为无限大，漏电流为零；,（,3,）电路中的电感和电容均为无损耗的理想储能元件；,（,4,）线路阻抗为零。电源输出到变换器的功率等于变换器的输出功率。,2.,降压原理,对开关管,T,加驱动信号,V,G,开关周期为,T,S,VG0,T,管导通,VG=0,T,管阻断,输出电压,变压比为,M,n,次谐波幅值,输出电压的直流平均值,将（,3-2,），（,3-4,）代入到（,3-1,）中,3.,控制方式,改变开关管,T,的导通时间，即改变导通占空比,D,，即可改变变压比,M,调节或控制输出电压,V,O,。,(1),脉冲宽度调制方式,PWM(Pulse Width Modulation),开关频率不变，改变输出脉冲电压的宽度,(2),脉冲频率调制方式,PFM,（,Pulse Frequency Modulation,）,脉宽,不变，改变开关频率或周期。,Q,：为什么实际应用中广泛采用,PWM,方式？,4.,输出电压,LC,滤波,滤波电感的作用：,对交流高频电压电流呈高阻抗，对直流畅通无阻,滤波电容的作用：,对直流电流阻抗为无穷大，对交流电流阻抗很小。,Q,：如何选取,LC,？,直流输出电压中含有各次谐波电压，在,Buck,开关电路的输出端与负载之间加接一个,LC,滤波电路，减少负载上的谐波电压。,3.2,直流,-,直流升压变换器,（,Boost,变换器）,3.,2,.1,电路结构和,升,压原理,3.2.2,电感电流连续时工作特性,3.2.3,电感电流断流时工作特性,3.2.1,电路结构和升压原理,3.2.2 电流连续时的工作特性,两种开关状态,变压比和电压、电流基本关系,1,.,两种开关状态,VG0,T,管导通,D,阻断,1,.,两种开关状态,VG=0,T,管阻断,2.,变压比和电压、电流基本关系,理想,Boost,变换器的变压比,T,导通,D,截止,T,阻断，,D,导通,