哈尔滨工业大学,电气工程系研究生课程,理论部分,杨世彦教授

连续与临界状态 ii Ui DT (1-D)T -UO t Ui S L D Uo C R

iL IL IL

iO

iL I Lm

Ui DT U O (1 D)T 0 UO D I i U i 1 D IO 1

UO Ui

D0.5 1

Ui DT UOT (1 D) 2L 2L

iLC iOC 0

UO Const 连续 D 1

iO i L i i I O I L I i I OC U T O (1 D )2 2L

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电流断续状态 ii Ui DT -UO (1-D)T

SL

DUo C R

iL t

Ui

iL

iO

1T 2T

Ui DT U O 1T 0 UO D I i U i 1 I O UO

输入电流保护 输出电压保护 例:f =20kHz, L=0.05mH, Ui=15V, Uo=10V, Po=10W, C足够大。 判断电流状态连续否? D=0.4; Ioc=1.8A, >Io=1A

1U i DT IL ( D 1 )T / T 2 L UT i D ( D 1 ) 2L

iO i L ii I O I L I i IO U iT 2 D 2L

断续

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4

仿真分析 Vdc1 15V

Q1

D1

R1

fS =20kHz Po=10W D=0.4 ★ I/O电流脉动较大 应加滤波器 L1 50uH C1 470uF

10ohm

Buck-Boost Converter

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4

仿真分析 fS=50kHz Po=120W Vdc1 12V

L1 9uH Q1

D1

C1 100uF

R1

20ohm

D=0.50 ★ 输入电流脉动较小

Boost Converter

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§1-4 Cuk Converter L1 D1 S2 L2

S1、S2 导 通 Ui S1 C1 D2 R C2 Uo

L1 Ui C1

L2 C2 R

Uo

S1、S2 关 断 Boost Converter Buck Converter

L1 Ui C1

L2 C2 R

Uo

Cuk Converter = Boost 串联 Buck Ui

L1 S1 C1 S2

L2

C2

R

Uo

L1

C1

L2

Ui

S

D

C2

R

Uo Ui

L1

C1

L2

S

C2

R

Uo

Cuk Converter

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★ Cuk 电路分析 L1 C1 L2

C1足够大;稳态时UL1、2 = 0

UC 1 U i UO 电感上的电压

Ui U O

iL1 Ui S

uC1 D

iL2 C2 R Uo

iS

iD

on U i u L1 U i U C 1 U O off

S通 Ui

L1 C1

L2 C2 R

Uo

uL 2

UC 1 U O U i U O

on off L1

由串联结构，或L1或L2电压

L2 C1 C2 R

Uo

S关

Ui

UO D I i U i 1 D IO

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★ Cuk 电路分析 Ui U0 U

C1 t

L1

C1

L2

iL1 Ui S

uC1 D

iL2 C2 R Uo

iS

iD

uL1 i L1

Ui

toff -U0

uL2 iL2

Ui -U0

DD UO I i I L1 IO 1 D 1 D R Ui UO I L1 DT (1 D)T L1 L1 I L1 T (1 D)2 I L1 L1 / R D I L 2 T (1 D ) I L2 L2 / R I O I L 2 L1 1 I i I L1 L2 T D2 1 L1 / R

iL1 i L2 iS iD

UC 1 UC1

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例:f =50kHz, D=0.33

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其它单象限变换器 L1 C1 D

Ui

S

L2

C2

R

Sepic Converter S C1 L2

课 后 自 行 分 析

Ui

L1

R

Zeta Converter

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§1-5 多象限斩波电路 一、电流双象限半桥式斩波器 ii S1

ii Ui

S1

D2

uL D1 L R

iO

uL D1 L Uo R

iO

Ui S1、D1 工 作

E

S2

E

P

并联

Buck Converter D2

iO uO

S2、D2 工 作

uL L S2 R

ii

Ui

E

P

双象限运行，电流、功率可逆

Boost Converter

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电流双象限半桥式斩波器

ii Ui

S1

D2

uL D1 L Uo R

iO

Ui S1 S2

ton ON

toff

t

S2

E

ON

★ 设:L足够大;稳态;R= 0

uL

Ui -E -E

1UO T

0

Ui dt DU i

uO

Ui Io D2 S1 D1 S2 D2

对电机负载，E由Ui而来 UO E

文章来源：《现代电子技术》 网址: http://www.xddzjs.cn/zonghexinwen/2020/1019/544.html