实验äº?/p>
直流斩波电路的性能研究
一、实验目çš?/p>
(1)
熟悉直流斩波电路的工作原理ã€?/p>
(2)
熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点ã€?/p>
(3)
了解
PWM
控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片ã€?/p>
二、实验所需挂件及附ä»?/p>
序号
åž?/p>
�/p>
�/p>
æ³?/p>
1
DJK01
电源控制å±?/p>
该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块ã€?/p>
2
DJK09
单相调压与可调负è½?/p>
3
DJK20
直流斩波电路
4
D42
三相可调电阻
5
慢扫描示波器
自备
6
万用è¡?/p>
自备
三、实验线路及原理
1
、主电路
①、降压斩波电è·?/p>
(Buck Chopper)
降压斩波电路
(Buck Chopper)
的原理图及工作波形如å›?/p>
6-1
所示ã€?/p>
图中
V
为全控型器件ï¼?/p>
选用
IGBT
�/p>
D
为续流二极管。由å›?/p>
6-1b
�/p>
V
的栅极电压波å½?/p>
U
GE
可知,当
V
处于通态时ï¼?/p>
电源
U
i
向负载供电,
U
D
=U
i
。当
V
处于断态时,负载电流经二极ç®?/p>
D
续流,电åŽ?/p>
U
D
近似
为零,至一个周æœ?/p>
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ï¼?/p>
式中
t
on
�/p>
V
处于通态的时间ï¼?/p>
t
off
�/p>
V
处于断态的时间ï¼?/p>
T
为开关周期,
α
为导通占ç©?
比,简称占空比或导通比
(
α
=
t
on
/T)
。由此可知,输出到负载的电压平均å€?/p>
U
O
最大为
U
i
,若
减小占空æ¯?/p>
α
ï¼?/p>
�/p>
U
O
随之减小ï¼?/p>
由于输出电压低于输入电压ï¼?/p>
故称该电路为降压斩波电路ã€?/p>
(a)
电路å›?/p>
(b)
波形å›?/p>
å›?/p>
6-1
降压斩波电路的原理图及波å½?/p>
②、升压斩波电è·?/p>
(Boost Chopper)
升压斩波电路
(Boost Chopper)
的原理图及工作波形如å›?/p>
6-2
所示。电路也使用一个全æŽ?/p>
型器ä»?/p>
V
。由å›?/p>
6-2b
�/p>
V
的栅极电压波å½?/p>
U
GE
可知,当
V
处于通态时,电æº?/p>
U
i
向电æ„?/p>
L
1
充电ï¼?/p>
充电电流基本恒定ä¸?/p>
I
1
,
同时电容
C
1
上的电压向负载供电,
å›?/p>
C
1
值很大,
基本保持è¾?/p>
出电åŽ?/p>
U
O
为恒值ã€?/p>
è®?/p>
V
处于通态的时间ä¸?/p>
t
on
ï¼?/p>
此阶段电æ„?/p>
L
1
上积蓄的能量ä¸?/p>
U
i
I
1
t
on
�/p>
å½?/p>
V
处于断态时
U
i
å’?/p>
L
1
共同向电å®?/p>
C
1
充电,并向负载提供能量。设
V
处于断态的时间ä¸?/p>
t
off
ï¼?/p>
则在此期间电æ„?/p>
L
1
释放的能量为
(U
O
-U
i
) I
1
t
on
。当电路工作于稳态时,一个周æœ?/p>
T
内电æ„?/p>
L
1
积蓄的能量与释放的能量相等,即:
i
i
on
i
off
on
on
o
aU
U
T
t
U
t
t
t
U
�/p>
�/p>
�/p>
�
U
GE
U
D
t
t
t
U
O
t
on
t
off
T
U
i
V
D
L
C
Uo
-
+
-
+
U
E
G
C
R
i
1
1
U
D
+
-