升降压斩波电路升降压斩波电路■读蜀媒混哗罚南鬃灵搂瘁洞校翰蛔迈傲灯爹挟碉驭碳辫群盔嚷吠肥碧豹你第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路25 2. Cuk斩波电路斩波电路图图3-5所示为所示为Cuk斩波电路的原理图及其等效电路斩波电路的原理图及其等效电路ØV通时，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流ØV断时，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流Ø输出电压的极性与电源电压极性相反Ø等效电路如图3-5b所示，相当于开关S在A、B两点之间交替切换图3-5 Cuk斩波电路及其等效电路a） 电路图 b） 等效电路Cuk斩波电路斩波电路■苫氨咀梦志栈潍醚淄脾芬惠缔羔粤尝嫉朗惑骏硝旨丽台盅迷畔莫茁变倦勤第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路26 Ø稳态时电容C的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即 （3-45）Ø在图3-5b的等效电路中，开关S合向B点时间即V处于通态的时间ton，则电容电流和时间的乘积为I2ton开关S合向A点的时间为V处于断态的时间toff，则电容电流和时间的乘积为I1 toff。
由此可得 （3-46）Ø从而可得 （3-47） Cuk斩波电路斩波电路■各衷衰公囱辜啤狗债团以骂丝迈燕塔悸澄毡况好沥憾琵惦系膊瓦庐衙橇荷第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路27 当电容C很大使电容电压uC的脉动足够小时，输出电压Uo与输入电压E的关系可用以下方法求出当开关S合到B点时，B点电压uB=0，A点电压uA= - uC；相反，当S合到A点时，uB= uC，uA=0因此，B点电压uB的平均值为（UC为电容电压uC的平均值），又因电感L1的电压平均值为零，所以另一方面，A点的电压平均值为 ，且L2的电压平均值为零，按图3-5b中输出电压Uo的极性，有 Cuk斩波电路斩波电路■卸殖早昏晤葱词仆瓮桅油窄热膘剑鉴储袱毫才模路卜脾悄乾谴帕活切涛厘第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路28 于是可得出输出电压Uo与电源电压E的关系： （3-48）这一输入输出关系与升降压斩波电路时的情况相同v优优点点（与升降压斩波电路相比）：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。
Cuk斩波电路斩波电路■牟卡挂溉烂乞般裁遥国脸锦抿蜕握刷孺汪淹夕侗檀舌阶蔚舍禾痪严让祥蜀第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路29 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 Ø图3-6分别给出了Sepic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图ØSepic斩波电路的基本工作原理是：当V处于通态时，E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导电，L1和L2贮能V处于断态时，E—L1—C1—VD—负载（C2和R）回路及L2—VD—负载回路同时导电，此阶段E和L1既向负载供电，同时也向C1充电，C1贮存的能量在V处于通态时向L2转移图3-6 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路a）Sepic斩波电路 b）Zeta斩波电路■擞汉装呐拱瞎卯红虐视轧苇虑甭胰慌鸟墨困蓉坦俩耍砚闺掩传这犀兄蛋念第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路30 ØSepic斩波电路的输入输出关系由下式给出： （3-49）ØZeta斩波电路也称双Sepic斩波电路，其基本工作原理是：在V处于通态期间，电源E经开关V向电感L1贮能待V关断后，L1经VD与C1构成振荡回路，其贮存的能量转移至C1，至振荡回路电流过零，L1上的能量全部转移至C1上之后，VD关断，C1经L2向负载供电。
3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 ■悠蛙犬克屁艳胚氯橇川沁黄皂浇海掠哇负淮唱琅玻患东势祖采苟戳天些赣第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路31 Zeta斩波电路的输入输出关系为： （3-50） 两种电路相比，具有相同的输入输出关系Sepic电路中，电源电流和负载电流均连续，有利于输入、输出滤波，反之，Zeta电路的输入、输出电流均是断续的另外，与前一小节所述的两种电路相比，这里的两种电路输出电压为正极性的，且输入输出关系相同 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 ■燃曾虏的骸食裙篡识神编镁军儿煤伎费例康赏痕磨违锐躬底亮鸣匈葡背印第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路32 3.2.1 电流可逆斩波电路 Ø斩波电路用于拖动直流电动机时，常要使电动机既可电动运行，又可再生制动Ø降压斩波电路拖动直流电动机时，如图3-1所示，电动机工作于第1象限Ø图3-3所示升压斩波电路中，电动机工作于第2象限Ø电流可逆斩波电路：降压斩波电路与升压斩波电路组合，拖动直流电动机时，电动机的电枢电流可正可负，但电压只能是一种极性，故其可工作于第1象限和第2象限■塘癌噎顾前乔妒趴炯棠靛绎八逢十力拖饺毖蔼意坠通蚊狈垫醚狱貌财账鲜第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路33 ØV1和VD1构成降压斩波电路，由电源向直流电动机供电，电动机为电动运行，工作于第1象限ØV2和VD2构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于第2象限图3-7 电流可逆斩波电路及其波形a） 电路图 b） 波形3.2.1 电流可逆斩波电路 ■陀肃抄火悔纳拓躇隧腿般拼饶振临登杂拼开击旨硫笆刽抄汰堂立滞蹭飞酷第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路34 必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路Ø只作降压斩波器运行时，V2和VD2总处于断态Ø只作升压斩波器运行时，则V1和VD1总处于断态Ø第3种工作方式：一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作Ø当降压斩波电路或升压斩波电路的电流断续而为零时，使另一个斩波电路工作，让电流反方向流过，这样电动机电枢回路总有电流流过。
以图3-7b为例说明Ø在一个周期内，电枢电流沿正、负两个方向流通，电流不断，所以响应很快3.2.1 电流可逆斩波电路 ■陋懦斌抛蓬落衡繁单谓英擞从棍闭萄予丽预叶黔酋愉喂惑钱拴纤俐诚邵琵第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路35 3.2.2 桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路v电流可逆斩波电路：电枢电流可逆，两象限运行，但电压极性是单向的v当需要电动机进行正、反转以及可电动又可制动的场合，须将两个电流可逆斩波电路组合起来，分别向电动机提供正向和反向电压，成为桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路■锄研换憨芬嚏离膳淆砂自央柱镊章屈勤轩痈筑任寨骏臂姐梯琢把搐怕侠叼第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路36 3.2.2 桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路Ø使V4保持通时，等效为图3-7a所示的电流可逆斩波电路，向电动机提供正电压，可使电动机工作于第1、2象限，即正转电动和正转再生制动状态Ø使V2保持通时，V3、VD3和V4、VD4等效为又一组电流可逆斩波电路，向电动机提供负电压，可使电动机工作于第3、4象限 图3-8 桥式可逆斩波电路 ■斟鹅走囊拜葡舍厉贼歉生椎燃叙腾富姜皋佣奢烦壤醒由熔留熙庚枉糕愚星第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路37 v多相多重斩波电路是在电源和负载之间接入多个结构相同的基本斩波电路而构成的相数 —— 一个控制周期中电源侧的电流脉波数重数 —— 负载电流脉波数v示例：图3-9，3相3重降压斩波电路Ø相当于由3个降压斩波电路单元并联而成，总输出电流为3个斩波电路单元输出电流之和，其平均值为单元输出电流平均值的3倍，脉动频率也为3倍Ø由于3个单元电流的脉动幅值互相抵消，使总的输出电流脉动幅值变得很小 3.2.3 多相多重斩波电路多相多重斩波电路■篮涤妈班壶彩竭扩琅供独氖佣渣冰斡康杂玖竹氰深验失墨晃龄供吴煞靴示第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路38 Ø总输出电流最大脉动率（电流脉动幅值与电流平均值之比）与相数的平方成反比Ø和单相时相比，设输出电流最大脉动率一定时，所需平波电抗器总重量大为减轻q当上述电路电源公用而负载为3个独立负载时，则为3相1重斩波电路q而当电源为3个独立电源，向一个负载供电时，则为1相3重斩波电路q多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波电路单元可互为备用3.2.3多相多重斩波电路多相多重斩波电路■堆搏悟抬聊们酸乾丘瞒驶催组线啼霸淳世逃驾看拨革咖囱漱清鼠琅跌肠俱第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路39 图3-9 多相多重斩波电路及其波形a）电路图 b）波形3.2.3多相多重斩波电路多相多重斩波电路■均慌昂坤彭潘攻廉楞撇病帜赎湛滥评蚜嘶泞憋蹿玛反事政哪貌陕遵谭僵莎第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路40 本章小结本章小结q本章介绍了6种基本斩波电路、2种复合斩波电路及多相多重斩波电路，其中最基本的是降压斩波电路和升压斩波电路两种，对这两种电路的理解和掌握是学习本章的关键和核心，也是学习其他斩波电路的基础。
因此，本章的重重点点是，理解降降压压斩斩波波电电路路和和升升压压斩斩波波电电路路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路解析方法、工作特点q直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，前者的应用在逐渐萎缩，而后者的应用方兴未艾、欣欣向荣，是电力电子领域的一大热点针对这样的应用趋势，希望读者将本章与第8章的间接直流变流电路部分的学习紧密结合起来，牢固建立起关于开关电源的概念■捍润景惹叔菜疟匪底厩冶艳汤卉混芒准毗情祖开惕闯蓄秃磋潭花钧筏欲瘩第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路41 图3-1 降压斩波电路的原理图及波形电路图电流连续时的波形电流断续时的波形返回返回■戈澈呐凝误攻拣厄毋鲁索终殃逛耿莹巳炯锭晋阻挝嘻寄辙厄搓偶幸伶惦五第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路42 图3-2 升压斩波电路及其工作波形电路图波形返回返回功露刹衣秦拌篓判奶寓隋荤彼绍曲匀嘴纽妥酚黎董秆然类那搏缎武覆频诬第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路43 图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形电路图电流连续时电流断续时返回返回速羡莆硒幻蛆瓢蒲蚜个料倔耍虎魁撞仔沦妄网宰瘁亩肇夺酱榜副滚找疯平第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路44 图3-4 升降压斩波电路及其波形电路图波形返回返回壳眨铁像燃榜距舅斥砚申樊胶绢泊彤鳖吉击拥晕卿蚜姓盼料择寿胳松曲星第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路45 图3-5 Cuk斩波电路及其等效电路返回返回膨性竞栋熊习吠积马恢胃贡躲油顾生什洱殴坊己嘶蚕梨拟珠朔山奢窟库章第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路46 图3-6 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路返回返回纂谩季麓取合弃脆划钟抿荷膨襟乙于骄欢扒脸圭掂桩袜配痉推噎痞率肿僵第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路47 图3-7 电流可逆斩波电路及其波形返回返回崔蹈梭鼠涕绘藤缕掂蒋掇愈廉竖筑皋捆瓶拔总毕批抄傈铅技共账纬幸镐糟第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路48 图3-8 桥式可逆斩波电路返回返回栖睫杯哭肃催戴揖歪决锁蓝但祈送吕骑捞戌胀兽戎补金轿弦劲佰俯坯亲执第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路49 图3-9 多相多重斩波电路及其波形返回返回庄爵抿题狙阁段向买现遥瞩应密荣胁饱觅巧缨炙觅妻悼妥夯安饮柑吧咖酬第3章直流斩波电路第3章直流斩波电路50 。