电工优优今天要和大家分享的降压斩波电路原理图及工作原理相关信息,接下来我将从降压斩波电路原理图及工作原理,降压斩波电路原理图,降压斩波电路原理简述这几个方面来介绍。
降压斩波电路制造技术
斩波器是一种将电压值固定的直流电,转换为另一固定电压或可调电压的装置,一般是指直流对直流的转换。斩波电路是斩波器的核心组成部分,负责将输入电压转换成目标输出电压。
根据输入输出电压大小、极性,斩波电路可分为降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路等。本文主要介绍的就是降压斩波电路原理图以及工作原理,一起来了解一下。
降压斩波电路原理图及工作原理
图1:降压斩波电路(Buck Chopper)原理图及波形图
降压斩波电路原理图及波形图所示,图中V为全控型器件,选用IGBT;D为续流二极管。由图1中V的栅极电压波形UGE可知,当V处于通态时,电源Ui向负载供电,UD=Ui。当V处于断态时,负载电流经二极管D续流,电压UD近似为零,至一个周期T结束,再驱动V导通,重复上一周期的过程。负载电压的平均值为:
式中ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间,T为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比(α=ton/T)。由此可知,输出到负载的电压平均值UO最大为Ui,若减小占空比α,则UO随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。
竟然说到了降压斩波电路,我们也来看看升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路的介绍。
升压斩波电路、升降压斩波电路原理图及工作原理
升压斩波电路
图2:升压斩波电路(Boost Chopper)原理图及波形图
如上图2:升压斩波电路原理图及波形图所示,电路也使用一个全控型器件V。由图2中V的栅极电压波形UGE可知,当V处于通态时,电源Ui向电感L1充电,充电电流基本恒定为I1,同时电容C1上的电压向负载供电,因C1值很大,基本保持输出电压UO为恒值。设V处于通态的时间为ton,此阶段电感L1上积蓄的能量为Ui*I1*ton。当V处于断态时Ui和L1共同向电容C1充电,并向负载提供能量。设V处于断态的时间为toff,则在此期间电感L1释放的能量为(UO-Ui)*I1*toff。当电路工作于稳态时,一个周期T内电感L1积蓄的能量与释放的能量相等,即:
上式中的T/toff≥1,输出电压高于电源电压,故称该电路为升压斩波电路。
升降压斩波电路
图3:升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)原理图及波形图
如上图3:升降压斩波电路原理图及波形图所示,电路的基本工作原理是:当可控开关V处于通态时,电源Ui经V向电感L1供电使其贮存能量,同时C1维持输出电压UO基本恒定并向负载供电。此后,V关断,电感L1中贮存的能量向负载释放。可见,负载电压为上负下正,与电源电压极性相反。输出电压为:
若改变导通比α,则输出电压可以比电源电压高,也可以比电源电压低。当0《α《1/2时为降压,当1/2《α《1时为升压。
Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路原理图及工作原理
Cuk斩波电路
图4:Cuk斩波电路原理图
如上图4:Cuk斩波电路原理图所示,电路的基本工作原理是:当可控开关V处于通态时,Ui—L1—V回路和负载R—L2—C2—V回路分别流过电流。当V处于断态时,Ui—L1—C2—D回路和负载R—L2—D回路分别流过电流,输出电压的极性与电源电压极性相反。输出电压为:
若改变导通比α,则输出电压可以比电源电压高,也可以比电源电压低。当0《α《1/2时为降压,当1/2《α《1时为升压。
Sepic斩波电路
图5:Sepic斩波电路原理图
如上图5:Sepic斩波电路:原理图所示,电路的基本工作原理是:可控开关V处于通态时,Ui—L1—V回路和C2—V—L2回路同时导电,L1和L2贮能。当V处于断态时,Ui—L1—C2—D—R回路及L2—D—R回路同时导电,此阶段Ui和L1既向R供电,同时也向C2充电,C2贮存的能量在V处于通态时向L2转移。输出电压为:
若改变导通比α,则输出电压可以比电源电压高,也可以比电源电压低。当0《α《1/2时为降压,当1/2《α《1时为升压。
Zeta斩波电路
图6:Zeta斩波电路原理图
如上图6所示:Zeta斩波电路原理图所示,电路的基本工作原理是:当可控开关V处于通态时,电源Ui经开关V向电感L1贮能。当V处于断态后,L1经D与C2构成振荡回路,其贮存的能量转至C2,至振荡回路电流过零,L1上的能量全部转移至C2上之后,D关断,C2经L2向负载R供电。输出电压为:
若改变导通比α,则输出电压可以比电源电压高,也可以比电源电压低。当0《α《1/2时为降压,当1/2《α《1时为升压。
关于降压斩波电路就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。
以上就是"电工优优"为大家介绍的降压斩波电路原理图及工作原理的相关信息,想了解更多"降压斩波电路原理图及工作原理,降压斩波电路原理图及工作原理,降压斩波电路原理图,降压斩波电路原理简述"相关知识,请收藏电工无忧吧。