斩波电路
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3.1 基本斩波电路重点:最基本的2种——降压斩波电路和升压斩波电路。
3.1.1 降压斩波电路斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机,也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,如图3-1中E m 所示 工作原理,两个阶段✧ ✧ t =0时V 导通,E 向负载供电,u o =E ,i o 按指数曲线上升✧ ✧ t =t 1时V 关断,i o 经VD 续流,u o 近似为零,i o 呈指数曲线下降 ✧ ✧ 为使i o 连续且脉动小,通常使L 值较大E图3-1 降压斩波电路的原理图及波形a )电路图b )电流连续时的波形c )电流断续时的波形 数量关系电流连续时,负载电压平均值EE Tt E t t t U on offon on o α==+=(3-1)α 导通占空比,简称占空比或导通比U o 最大为E ,减小α,U o 随之减小 降压斩波电路。
也称为Bu c k 变换器(Bu c k Co n v e r t e r )。
负载电流平均值RE U I mo o -=(3-2)电流断续时,u o 平均值会被抬高,一般不希望出现 斩波电路三种控制方式(1)脉冲宽度调制(P W M )或脉冲调宽型——T 不变,调节t o n (2)频率调制或调频型——t o n 不变,改变T (3)混合型——t o n 和T 都可调,使占空比改变 其中P W M 控制方式应用最多基于“分段线性”的思想,可对降压斩波电路进行解析3.1.2 升压斩波电路1. 升压斩波电路的基本原理R图3-2 升压斩波电路及其工作波形 a )电路图 b )波形工作原理✧ ✧ 假设L 值、C 值很大✧ ✧ V 通时,E 向L 充电,充电电流恒为I 1,同时C 的电压向负载供电,因C 值很大,输出电压u o 为恒值,记为U o 。
设V 通的时间为t o n ,此阶段L 上积蓄的能量为E I 1t o n✧ ✧ V 断时,E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。
斩波电路原理一、斩波电路概述斩波电路是一种将直流电转换为交流电的电路,通常用于交流电机驱动、逆变器等应用中。
其原理是通过周期性地开关导通和断开,使直流电源经过一个高频变压器的变换,输出具有一定频率和幅值的交流电。
二、斩波电路分类1. 单极性斩波电路:只有一个半桥开关管或全桥开关管,在负载两端产生单向脉冲。
2. 双极性斩波电路:有两个半桥开关管或全桥开关管,在负载两端产生双向脉冲。
三、单极性斩波电路原理单极性斩波电路主要由直流源、半桥开关管、高频变压器和输出滤波器四部分组成。
其中直流源提供稳定的直流输入,半桥开关管控制输入信号的导通和断开,高频变压器将输入信号变换成具有一定频率和幅值的交流信号,输出滤波器则对交流信号进行平滑处理。
1. 直流源直流源通常使用整流桥将市区或三相交流转换为稳定的直流电源,直流电压的大小取决于所选用的整流桥和滤波器。
2. 半桥开关管半桥开关管通常由一个N沟道MOSFET管和一个二极管组成。
当N 沟道MOSFET导通时,二极管截止;当N沟道MOSFET截止时,二极管导通。
通过控制N沟道MOSFET的导通和截止,可以实现直流信号的周期性开关。
3. 高频变压器高频变压器是斩波电路中最重要的部分之一。
它通过将输入信号变换为具有一定频率和幅值的交流信号,实现了直流到交流的转换。
高频变压器通常由磁芯、一些绕组和辅助元件组成。
4. 输出滤波器输出滤波器主要用于对交流信号进行平滑处理,去除其残留的脉冲噪声和杂散波形。
输出滤波器通常由电感、电容等元件组成。
四、双极性斩波电路原理双极性斩波电路与单极性斩波电路类似,只不过在半桥开关管上增加了一个相同结构相反的开关管。
这样,当一个开关管导通时,另一个开关管截止,从而在负载两端产生双向脉冲。
五、斩波电路优缺点1. 优点:(1) 斩波电路可以将直流电源转换为交流电源,用于驱动交流负载。
(2) 斩波电路具有高效率、高速度和可靠性等优点。
(3) 斩波电路可以实现输出电压和频率的调节。
直流斩波电路的工作原理是什么
直流斩波电路是一种用于将直流电转换为脉冲电流或脉冲电压的电路。
其工作原理如下:
1.自激振荡:
直流斩波电路中,使用一个开关器件(如晶体管或MOSFET)和一个电感器构成振荡回路。
当开关器件关闭时,电感器上的电流开始积累。
当开关器件打开时,电感器上的电流被迫流过负载电阻,产生脉冲电流或脉冲电压。
2.周期性切换:
通过周期性地打开和关闭开关器件,直流斩波电路可以实现周期性地转换直流电源电流。
开关器件的开闭操作由一个控制电路控制,该控制电路根据电流或电压的变化来调整器件的状态。
3.削波:
直流斩波电路通过改变开关器件的开闭状态,将直流电源的平均电压降低到所需的脉冲电压水平。
在开关器件关闭时,电感器上的电流将通过负载电阻流过,形成脉冲,因此平均电压较低。
在开关器件打开时,电感器上的电流不再流过负载电阻,电压升高。
通过调整开关器件的开闭频率和占空比,可以实现所需的电压输出。
总的来说,直流斩波电路利用开关器件和电感器的相互作用,将直流电源电流转换为周期性的脉冲电流或脉冲电压。
这种电路的主要应用是在电源变换、驱动和开关控制器等领域。
三相三重斩波电路介绍三相三重斩波电路是一种常用于电力系统中的电力电子装置,用于改变交流电压的形态和频率。
它的主要作用是通过将输入的交流电信号进行相位和频率变换,以实现不同电力系统之间的能量传递和适应各种电气设备的工作需求。
本文将详细介绍三相三重斩波电路的原理、结构和应用。
原理三重斩波三重斩波是指将输入的交流电信号分别在时间、频率和相位上进行斩波变换。
其中,时间斩波用于改变电压的有效值;频率斩波用于改变电压的频率;相位斩波用于改变电压的相位角。
三重斩波的核心思想是通过斩波变换来实现对输入电压的控制和调节,从而满足不同电力系统的需要。
斩波电路斩波电路由多个电力电子器件(如晶闸管、可控硅等)组成,可根据实际需求调整器件数量和类型。
常见的斩波电路包括单相半桥斩波电路、单相全桥斩波电路、三相半桥斩波电路和三相全桥斩波电路等。
其中,三相三重斩波电路是一种效果较好且使用广泛的斩波电路。
它由三相桥式整流电路、三相桥式逆变电路和三相电感滤波器组成,通过合理控制和调节这些电路的工作方式和参数,可实现对交流电压的斩波变换。
结构三相桥式整流电路三相桥式整流电路用于将输入的三相交流电转换为变流器所需的直流电。
它由六个电力电子器件组成,分为两组三相半桥,每组由两个晶闸管和两个二极管组成。
通过控制晶闸管的导通和关断,可将交流电信号转换为直流电信号。
三相桥式逆变电路三相桥式逆变电路用于将直流电转换为三相交流电,供给负载端。
它与三相桥式整流电路类似,也由六个电力电子器件组成,分为两组三相半桥。
通过控制晶闸管的导通和关断,逆变电路可以实现对直流电的逆变,将其转换为所需的交流电。
三相电感滤波器三相电感滤波器用于滤除逆变电路中可能存在的高频噪声和谐波,确保输出电压的纯净度和稳定性。
它由三个电感和电容组成,通过合理选择它们的参数,可实现对电流和电压的滤波功能。
应用三相三重斩波电路广泛应用于各种电力系统和电气设备中,具体应用领域包括:•电力变换与变频调速系统:用于电力系统中的变频调速装置,可实现对电机等负载的频率和转速调节。
mosfet降压斩波电路 (纯电阻负载)介绍MOSFET降压斩波电路是一种常用的直流电源控制电路,在纯电阻负载方面被广泛应用。
下面将从以下几个方面进行介绍。
一、电路原理MOSFET降压斩波电路是通过MOSFET管的导通和截止来实现直流电压的控制。
当MOSFET管导通时,电流通过MOSFET管和负载形成一个电压降,从而将原直流电压降低;当MOSFET管截止时,负载中的电流就会被磁场感应电压带回直流电源中,这就实现了负载电流的轻松控制。
二、电路特点MOSFET降压斩波电路具有很多优点,如可靠性高、速度快等,但其中最重要的是其高效率和稳定性。
其高效率使其可以大幅降低功耗,提高设备的运行效率。
而稳定性则可以保证电路在各种应用场合下都能稳定地工作。
三、电路实现MOSFET降压斩波电路的实现可以分为以下几个环节:1.设计合适的MOSFET管:选用合适的MOSFET管可以实现电路的高效率和稳定性。
2.设计适当的电压控制电路:电压控制电路的设计要适应负载电流的变化,从而实现电路的高效率控制。
3.设计合适的滤波电路:滤波电路可以减少输出电压的纹波,从而保证输出电压的稳定性。
4.安装合适的保护电路:保护电路可以避免电路在过载、短路等情况下受到损坏。
四、实际应用MOSFET降压斩波电路在工业和家庭应用中都有广泛的应用。
例如,在电子设备中,MOSFET降压斩波电路可以控制设备的输出电压,这可以在电路工作时减少电能的浪费,提高电能的利用效率。
另外,MOSFET 降压斩波电路还可以应用于太阳能、风能等新型能源的发电电路中,提高发电的效率和稳定性。
总之,MOSFET降压斩波电路是一种有效的直流电源控制电路,在纯电阻负载方面被广泛应用。
其高效率和稳定性使其成为电子设备和新型能源应用等领域中不可替代的关键技术。
简述斩波电路的控制方式【知识专栏】深度解析斩波电路的控制方式导语:斩波电路作为一种常用的电路拓扑结构,在电力电子领域具有广泛的应用。
本文将深入探讨斩波电路的控制方式,从简述到详细解析,帮助读者全面了解该主题。
一、斩波电路的基本原理斩波电路是一种电压型逆变器,通过将直流电源转换为交流电源,广泛应用于交流驱动、逆变器和电力传输系统等领域。
在斩波电路中,控制方式起着至关重要的作用,决定着电路的性能和稳定性。
控制方式主要包括PWM控制和SVPWM控制两种。
二、PWM控制方式PWM控制方式是最为常见的斩波电路控制方式之一。
它通过改变开关器件的导通和断开时间,将输出波形近似于一个脉宽可变的方波。
PWM控制方式具有设计灵活、成本较低的优点,同时能够有效控制输出电压的幅值和频率。
1. PWM控制方式的基本原理PWM控制方式通过控制电路中开关器件的导通时间和断开时间,使得输出电压在合适的时间周期内达到理想的波形。
以单相全桥逆变器为例,通过控制开关管的导通和断开,实现对输出电压的控制。
当开关管导通时,电源电压将通过滤波电感传递给负载;当开关管断开时,电路通过反向二极管形成回路,继续将能量传递给负载。
2. PWM控制方式的特点和应用PWM控制方式具有输出信号质量高、谐波含量低、可调节性好等特点,广泛应用于交流电机调速、电动车充电器和太阳能逆变器等领域。
通过合理选择调制波形和PWM信号频率,可以达到高效能转换和低功率损耗的目的。
三、SVPWM控制方式SVPWM控制方式是近年来发展起来的一种高级控制技术。
与传统的PWM控制方式相比,SVPWM控制方式在电压波形质量和动态响应方面具有更好的性能。
SVPWM控制方式通过对电流、电压的矢量处理,实现对输出电压的精确控制。
1. SVPWM控制方式的基本原理SVPWM控制方式通过在线旋转坐标系下的矢量控制,将三相交流电压拆分为两个独立的正弦波信号,然后根据控制目标生成逆变器的调制信号。