DC-DC工作原理介绍教案分析.ppt

* * * * * * * * 电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版） 电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版） 电力电子学 ——电力电子变换和控制技术（第二版） 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VG ,开关周期为TS 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VO。 (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 * * * * * * * * * * 电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版） 电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版） 电力电子学 ——电力电子变换和控制技术（第二版） * * * * * * * * * * * * * * * * * *