XXX学院实验报告
学院： 姓名： 实验地点： 预习情况 正常
专业： 学号：
班级： 组别：
成绩：
组员： 指导教师签名：
实验日期：
操作情况 正常 考勤情况 正常 数据处理情况 正常 验 （序号） 项目名称：直流斩波电路的性能研究（六种典型线路）
实验五 直流斩波电路的性能研究（六种典型线路）
一、实验目的
(1)熟悉直流斩波电路的工作原理。
(2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。
(3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 4 5 6 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK20 直流斩波电路 D42 三相可调电阻 慢扫描示波器 万用表 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 自备 自备 DJK09单相调压与可调负载 三、实验线路及原理1、主电路 ①、降压斩波电路(Buck Chopper)
降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图4-12 所示。图中V 为全控型器件，选 用IGBT。D 为续流二极管。由图4-12b 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。
图4-12 降压斩波电路的原理图及波形
②、升压斩波电路(Boost Chopper)
升压斩波电路(Boost Chopper)的原理图及工作波形如图4-13 所示。电路也使用一个全控型器 件V。由图4-13b 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UiI1ton。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) I1ton。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。
图4-13 升压斩波电
路的原理图及波形
③、升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)
升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)的原理图及工作波形如图4-14 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：
(a)电路图 (b)波形图
图4-14 升降压斩波电路的原理图及波形 ④、Cuk 斩波电路
Cuk 斩波电路的原理图如图4-15 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。
⑤、Sepic 斩波电路
Sepic 斩波电路的原理图如图4-16 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