电力电子技术第十五次课课件.ppt

1、4 主要波形电感电流断续情形电感电流断续情形：在一段时间内iL=0降压电路T导通等效电路uG0T断开、D续流等效电路uG=0uG=0T断开、D断开等效电路4 4 主要波形主要波形电感电流断续情形电感电流断续情形数学模型数学模型:RuidtduCiuUdtdiLuCLCCCSLL初值条件初值条件假设假设uC=Uo=常数常数iL线性增加线性增加uGtuLCSuU tiLiMtiCtT导通等效电路导通等效电路+uo-+uL -4 4 主要波形主要波形电感电流断续情形电感电流断续情形数学模型数学模型:RuidtduCiudtdiLuCLCCCLL初值条件初值条件假设假设uC=Uo=常数常数iL线性减少

2、线性减少ttttuLuGCSuU iLiCtontoffiMCutconT断开、断开、D续流等效电路续流等效电路+uo-+uL -4 4 主要波形主要波形电感电流断续情形电感电流断续情形数学模型数学模型:RudtduCidtdiLuCCCLL0初值条件初值条件uC=Uo=常数常数iC维持不变维持不变CSuU uLuGiLiCttttCutontofftconiMT断开、D断开等效电路+uo-5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形（1）平均输出电压平均输出电压Uo稳态情况下，电感上一周期中的平均电压为零。0*)(*)(conConCStutuU或或：0*)(*)(con

3、oonoStUtUUSconononoUtttUuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtcon注意：tcon与电路参数、ton有关5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形（1）平均输出电压平均输出电压UoSconononoUtttUuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconSoUDDDU211SonTtD 1SconTtD 2记电压变换比：211DDDUUSo5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形(2)输出平均电流输出平均电流IoRUIOo(3)电感电流纹波电感电流纹波D DILOSCSLLUUuUdtd

4、iLuonOStLUUMLiI DuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconIO电流断续时电流断续时:2MoiI 5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形uLuGCSuU iLuCttttCutontoffiMtcon(4)电容电压纹波电容电压纹波D DuCOLCLCCIiRuidtduCiD21)(1ttOLCmCMCdtIiCUUuMoMsoMCiIiTDDIiCuD)(*)(*21*121IOCuDtt2t1注意：SMoMTDDiIitt)(21125 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形(4)电容电压纹波电容电压纹波

5、D DuCMoMsoMCiIiTDDIiCuD)(*)(*21*1212221)(*21RLTDLUDDCuSSCDSSonOSMTDLUDDDtLUUi1212*RUDDDTDLUDDDIiSSSOM2111212*注意：=？5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形D2与系统参数关系与系统参数关系uLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconRUIOoonOSMtLUUi电感平均电流电感平均电流=负载平均电流负载平均电流SoSScononMLTDDDLUUTttiI121)(2*2电感平均电流电感平均电流IL:RUTDDDLUUOSoS121)(22

6、111DDkDDUUSo电压变换比5 5 主要数量关系主要数量关系电感电流断续情形电感电流断续情形D2与系统参数关系与系统参数关系2111DDkDDUUSo电压变换比211DDDUUSo注意到：212DDkDSRTLk2注意242112kDDD212111211/411242DkkDDDDDDUUSo最后有：(5)(5)电感电流临界连续条件电感电流临界连续条件电流临界连续电流临界连续:电感电流仅瞬间为零电感电流仅瞬间为零uLuGCSuU iLuCttttCutontoffiMtconIOCuDtt2t1RUIOoonOSMtLUUi电流临界连续时电流临界连续时:2MoiI onOSOotLUU

7、RUI2SSSSDTLDUURDU2STRLD21电流临界连续时电流临界连续时:（5 5）电感电流临界连续条件电感电流临界连续条件STRLD21电流临界连续时电流临界连续时:电感电流连续条件电感电流连续条件:STRLD21电感电流临界连续条件电感电流临界连续条件:STRLD21电感电流断续条件电感电流断续条件:STRLD21降压变换电路小结降压变换电路小结优点优点1 1、电路简单、电路简单2 2、控制特性好、控制特性好3 3、负载侧电流波动小、负载侧电流波动小缺点缺点1 1、电源侧电流波动大、电源侧电流波动大2 2、只能降压、不能生压、只能降压、不能生压返回二、升压斩波器1)开关导通时,电感储

8、能,二极管反偏,输出与输入隔离.电容放电维持负载上输出电压不变.2)开关断开时,电感释放能量,电感的感应电势使二极管导通,电源和电感一起提供负载能量,并对C充电.电流连续模式下的工作状况电流连续模式下的工作状况:电流连续模式下的工作状况电流连续模式下的工作状况:IdUd第一象限：第一象限：Ud0,Id0第二象限：第二象限：Ud0,Id0第三象限：第三象限：Ud 0,Id 0 第四象限：第四象限：Ud 0两象限、四象限直流直流变换器:直流电机的四象限运行电流可逆斩波电路(A型双象限斩波器)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。降压斩波电路能使电动机工作于第1象限。

9、升压斩波电路能使电动机工作于第2象限。电流可逆斩波电路电流可逆斩波电路：降压斩波电路与升压斩波电路组合。此电路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。电路结构V1和VD1构成降压斩波电路，电动机为电动运行，工作于第1象限。V2和VD2构成升压斩波电路，电动机作再生制动运行，工作于第2象限。必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路。A型双象限斩波电路A型双象限直流直流变换器VTTVSSonAB工作模式：降压（将Vs的电压降低后送到负载）输出电压方向：正向输出电压大小：输出电流方向：正向 电机运行于电机运行于正向电动正向电动状态，能量由输入直流电状态，能量

10、由输入直流电源供向负载。源供向负载。l第一象限工作第一象限工作工作模式：输出电压方向：正向输出电压大小：输出电流方向：负向 电机运行于电机运行于正向制动正向制动状态，状态，能量由负载向直流输入电源能量由负载向直流输入电源回馈。回馈。)1/(DEVaAB升压（将负载的电压升高后向VS回馈电能）l第二象限工作第二象限工作B型双象限斩波电路B型两象限斩波器工作原理分析:n电动状态：V2始终导通，VD2始终截止，V1、VD1交替导通，与降压斩波器相同，UD Em 0，id 0。n再生状态：V1始终关断，VD1始终导通，V2、D2交替导通 UD 0，Em 0，|UD|0。nid 0，UD可正可负，位于第

11、一、四象限。SV1T2T1D2DaLaRaEABIAB(a)四象限直流-直流变换电路3T3D4T4D知识点二:四象限直流直流变换器桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路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。桥式可逆斩波电路工作情况分析:使V4保持通态时，等效为一组电流可逆斩波电路，提供正电压，可使电动机工作于第1、2象限。桥式可逆斩波电路工作情况分析:使V2保持通态时，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。VTTVSSonBA工作模式：降压（将VS的电压降低后送到负载）输出电压方向：反向（VAB0）输出电压大小：输出电流方向：反向 电机运行于电机运行于反向电动反向电动状态，能量由直流输入电状态，能量由直流输入电源供向负载。源供向负载。l第三象限工作第三象限工作 电机运行于反向制动状电机运行于反向制动状态，能量由负载供向直态，能量由负载供向直流输入电源。流输入电源。l第四象限工作第四象限工作