降壓斬波電路工作原理

❶ 試分析降壓斬波電路中各元件起到的作用是什麼

六種斬波電路原理分析

1、降壓斬波電路

圖1：降壓斬波電路(Buck Chopper)原理圖及波形圖

如上圖1：降壓斬波電路原理圖及波形圖所示，圖中V為全控型器件，選用IGBT;D為續流二極體。由圖1中V的柵極電壓波形UGE可知，當V處於通態時，電源Ui向負載供電，UD=Ui。當V處於斷態時，負載電流經二極體D續流，電壓UD近似為零，至一個周期T結束，再驅動V導通，重復上一周期的過程。負載電壓的平均值為：

式中ton為V處於通態的時間，toff為V處於斷態的時間，T為開關周期，α為導通占空比，簡稱占空比或導通比(α=ton/T)。由此可知，輸出到負載的電壓平均值UO最大為Ui，若減小占空比α，則UO隨之減小，由於輸出電壓低於輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。

2、升壓斬波電路

圖2：升壓斬波電路(Boost Chopper)原理圖及波形圖

如上圖2：升壓斬波電路原理圖及波形圖所示，電路也使用一個全控型器件V。由圖2中V的柵極電壓波形UGE可知，當V處於通態時，電源Ui向電感L1充電，充電電流基本恆定為I1，同時電容C1上的電壓向負載供電，因C1值很大，基本保持輸出電壓UO為恆值。設V處於通態的時間為ton，此階段電感L1上積蓄的能量為Ui*I1*ton。當V處於斷態時Ui和L1共同向電容C1充電，並向負載提供能量。設V處於斷態的時間為toff，則在此期間電感L1釋放的能量為(UO-Ui)*I1*toff。當電路工作於穩態時，一個周期T內電感L1積蓄的能量與釋放的能量相等，即：

上式中的T/toff≥1，輸出電壓高於電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。

3、升降壓斬波電路

圖3：升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)原理圖及波形圖

如上圖3：升降壓斬波電路原理圖及波形圖所示，電路的基本工作原理是：當可控開關V處於通態時，電源Ui經V向電感L1供電使其貯存能量，同時C1維持輸出電壓UO基本恆定並向負載供電。此後，V關斷，電感L1中貯存的能量向負載釋放。可見，負載電壓為上負下正，與電源電壓極性相反。輸出電壓為：

若改變導通比α，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<α<1/2時為降壓，當1/2<α<1時為升壓

4、Cuk斬波電路

圖4：Cuk斬波電路原理圖

如上圖4：Cuk斬波電路原理圖所示，電路的基本工作原理是：當可控開關V處於通態時，Ui—L1—V迴路和負載R—L2—C2—V迴路分別流過電流。當V處於斷態時，Ui—L1—C2—D迴路和負載R—L2—D迴路分別流過電流，輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。輸出電壓為：

若改變導通比α，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<α<1/2時為降壓，當1/2<α<1時為升壓。

5、Sepic斬波電路

圖5：Sepic斬波電路原理圖

如上圖5：Sepic斬波電路:原理圖所示，電路的基本工作原理是：可控開關V處於通態時，Ui—L1—V迴路和C2—V—L2迴路同時導電，L1和L2貯能。當V處於斷態時，Ui—L1—C2—D—R迴路及L2—D—R迴路同時導電，此階段Ui和L1既向R供電，同時也向C2充電，C2貯存的能量在V處於通態時向L2轉移。輸出電壓為：

若改變導通比α，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<α<1/2時為降壓，當1/2<α<1時為升壓。

6、Zeta斬波電路

圖6：Zeta斬波電路原理圖

如上圖6所示：Zeta斬波電路原理圖所示，電路的基本工作原理是：當可控開關V處於通態時，電源Ui經開關V向電感L1貯能。當V處於斷態後，L1經D與C2構成振盪迴路，其貯存的能量轉至C2，至振盪迴路電流過零，L1上的能量全部轉移至C2上之後，D關斷，C2經L2向負載R供電。輸出電壓為：

若改變導通比α，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<α<1/2時為降壓，當1/2<α<1時為升壓。

❷ 升降壓斬波電路原理是什麼啊簡單我文字描述就好了

瞬間改變電感的電流，從而在電感上產生較高的反向電壓，疊加了源電壓以後，經過電容積分/濾波電壓就升高了。

❸ 解釋降壓斬波電路和升壓斬波電路的電容、電感、二極體各起什麼作用

升壓斬波電路：電感L儲能，具有使電壓泵升的作用；電容C可將輸出電壓保持住；二極體可以防止在電源E給電容L充電或電容C放電的時候與通態的可控開關V短路。

降壓斬波電路：二極體可在可控開關關斷時給負載中電感電流提供通道。

用斬波器實現直流變換的基本思想是通過對電力電子開關器件的快速通、斷控制把恆定的直流電壓或電流斬切成一系列的脈沖電壓或電流。

在一定濾波的條件下，在負載上可以獲得平均值可小於或大於電源的電壓或電流。如果改變開關器件通、斷的動作頻率，或改變開關器件通、斷的時間比例，就可以改變這一脈沖序列的脈沖寬度，以實現輸出電壓、電流平均值的調節。

(3)降壓斬波電路工作原理擴展閱讀：

從原理上講，有源功率因數校正可以採用任一種直流斬波電路的拓撲結構，如Buck 、Boost、Sepic及Cuk等。以Boost電路為例，採用峰值電流控制方法實現的有源功率因數校正（PFC）的工作原理。主電路由單相橋式整流器和Boos斬波電路組成，虛線框內為PWM控制電路。

給定的參考電壓Uref與經檢測電路變換的輸出電壓Uo比較後，輸入給電壓誤差放大；整流電壓ud的檢測值與電壓誤差放大器的輸出信號共同加到乘法器的輸入端，乘法器的輸出則作為電流反饋控制的參考信號。

與輸入電流檢測值比較後，產生PWM信號，經放大和隔離為IGBT提供刪極驅動信號，以控制開關器件T的通斷，從而使輸入電流(即電感電流)iL的波形與整流電壓ud的波形基本保持一致，從而提高了輸入端的功率因數。