直流变换器斩波电路

2014-01-12 17:58:29来源: 互联网

最基本的斩波电路如图形1所示,斩波器负载为R,当开关S合上时,uo=uR=Ud,并持续t1时间。当开关切断时uo=uR=0,并持续t2时间,T=t1+t2为斩波器的工作周期,斩波器的输出波形见图1(b)。若定义斩波器的占空比D=t1/T,则从波形图可以获得输出电压平均值为

 

(a)电路(b)波形

图1 直流变换器斩波电路

图1所示的直流变换器在使用时输出纹波较大,为降低输出纹波,在输出端接入电感L、电容C滤波电容,如图2(a)所示,图中V2为续流二极管。这就是降压(Buck)式变换器,其输出电压平均值Uo总是小于输入电压Ud。通过电感中的电流(iL)是否连续,取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。

 

(a)电路(b)波形

图2 降压式(Buck)变换器

当电路工作频率较高,若电感和电容量足够大并为理想元件,电路进入稳态后,可以认为输出电压为常数。当晶体管V1导通时,电感中电流呈线性上升,因而

Ud-Uoa=L(iomax-iomin)/ton=L△ion/ton

式中ton是晶体管导通时间。

当晶体管截止时,电感中电流不能突变,电感上感应电动势使二极管导通,这时

Uoa=L(iomax-iomin)/toff=L△ioff/toff

式中toff为晶体管截止时间。在稳态时△ion=△ioff=△i。

因为电感滤波保持了直流分量,消除了谐波分量。输出电流平均值为

Ioa=(iomax+iomin)/2=Uoa/RL(3.4)

关键字:直流变换器  斩波电路

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0112/article_23539.html
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