512升压斩波电路 当电枢电流断续时,可求得i持续的时间t,即 ① TIn me r (537) 兰时,电路为电流断续工作状态,tl是 电流断续的条件,即 5 T (538)图5-3用于直流电动机回馈能 e 量的升压斩波电路及其波形 c)电流断续时 原步通大净电力电子技术 16/44 http://pel-course.xjtu.edu.cn
16/44 5.1.2 升压斩波电路 ☞当电枢电流断续时，可求得i2持续的时间tx，即 m me t on t x − − = − 1 1 ln 当tx<t0ff时，电路为电流断续工作状态，tx<t0ff是 电流断续的条件，即 − − − − e e m 1 1 t O T O E t c) u o i o i 1 i 2 t 1 t 2 t x t on t off I 20 图5-3 用于直流电动机回馈能 量的升压斩波电路及其波形 c）电流断续时 (5-37) (5-38)
53升降压斩波电路和Cu斩波电路 ■升降压斩波电路 工作原理 V导通时,电源E经V向L供电使其 Ec+nR贮能,此时电流为,同时C维持输出电 压恒定并向负载R供电。 ① BV关断时,L的能量向负载释放,电 流为i2,负载电压极性为上负下正,与电 源电压极性相反,该电路也称作反极性斩 ▲ 波电路 ◆基本的数量关系 稳态时,一个周期T内电感L两端电 r压1对时间的积分为零,即 u, dt=0 (539) 当V处于通态期间,u=E;而当V 图5-4升降压斩波电路及其波形 处于断态期间,u=n。于是 a)电路图b)波形 E·t=U·t (5-40) 原步通大净电力电子技术 174 http://pel-course.xjtu.edu.cn
17/44 5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 a) 图5-4 升降压斩波电路及其波形 a）电路图 b）波形 ■升降压斩波电路 ◆工作原理 ☞ V导通时，电源E经V向L供电使其 贮能，此时电流为i1，同时C维持输出电 压恒定并向负载R供电。 ☞ V关断时，L的能量向负载释放，电 流为i2，负载电压极性为上负下正，与电 源电压极性相反，该电路也称作反极性斩 波电路。 ◆基本的数量关系 ☞稳态时，一个周期T内电感L两端电 压uL对时间的积分为零，即 = T L u t 0 d 0 当V处于通态期间，uL=E；而当V 处于断态期间，uL=-uo。于是： on o off E t = U t (5-39) (5-40)
(951.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 所以输出电压为: E E E (5-41) 改变导通比a,输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。当 ≥0<a1∠时为降压,当1/2<a<1时为升压,因此将该电路称作升降压斩波电 路。 8m电源电流和负载电流i2的平均值分别为和l2,当电流脉动足够小时,有 由上式可得 1 1 C 如果V、ⅤD为没有损耗的理想开关时,则输出功率和输入功率相等,即 E/1=U。12 (5-44) 原步通大净电力电子技术 18/44 http://pel-course.xjtu.edu.cn
18/44 5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 所以输出电压为： E E T t t E t t U on on off on o − = − = = 1 改变导通比，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当 0<<1/2时为降压，当1/2<<1时为升压，因此将该电路称作升降压斩波电 路。 ☞电源电流i1和负载电流i2的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有 off on t t I I = 2 1 由上式可得 2 1 1 1 I I t t I on off − = = 如果V、VD为没有损耗的理想开关时，则输出功率和输入功率相等，即 1 2 EI U I = o (5-41) (5-42) (5-43) (5-44)
53升降压斩波电路和Cu斩波电路 L L ① 图5-5Cuk斩波电路及其等效电路 a)电路图b)等效电路 ■Cuk斩波电路 ◆工作原理 Ⅴ导通时,ELV回路和RLCV回路分别流过电流。 Ⅴ关断时,ELC-VD回路和R-LxVD回路分别流过电流。 输出电压的极性与电源电压极性相反。 ◆基本的数量关系 C的电流在一周期内的平均值应为零,即 dt=0 (5-45) 原步通大净电力电子技术 19/44 http://pel-course.xjtu.edu.cn
19/44 5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 图5-5 Cuk斩波电路及其等效电路 a） 电路图 b） 等效电路 ■ Cuk斩波电路 ◆工作原理 ☞V导通时，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流。 ☞V关断时，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流。 ☞输出电压的极性与电源电压极性相反。 ◆基本的数量关系 ☞C的电流在一周期内的平均值应为零，即 = T C i t 0 d 0 (5-45)
53升降压斩波电路和Cu斩波电路 由(5-45得 (5-46) 从而可得 ① (5-47) m由L1和L2的电压平均值为零,可得出输出电压U与电源电压E的关系 5 E E E ◆与升降压斩波电路相比,Cuk斩波电路有一个明显的优点,其输入电源电 流和输出负载电流都是连续的,且脉动很小,有利于对输入、输出进行滤波。 原步通大净电力电子技术 20/44 http://pel-course.xjtu.edu.cn
20/44 5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 ☞由(5-45)得 on off I t I t 2 = 1 从而可得 − = − = = 1 1 2 on on on off t T t t t I I ☞由L1和L2的电压平均值为零，可得出输出电压Uo与电源电压E的关系 E E T t t E t t U on on off on o − = − = = 1 ◆与升降压斩波电路相比，Cuk斩波电路有一个明显的优点，其输入电源电 流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。 (5-46) (5-47) (5-48)