DCDC工作原理介紹精品課件

1、直流直流/ /直流變換器直流變換器3 3 直流直流/ /直流變換器直流變換器3.1 3.1 直流直流/ /直流降壓變換器（直流降壓變換器（Buck DC/DC Buck DC/DC 變換器）變換器） 3.2 3.2 直流直流/ /直流升壓變換器（直流升壓變換器（Boost DC/DC Boost DC/DC 變換器）變換器） 3.3 3.3 直流升壓降壓變換器（直流升壓降壓變換器（Boost-BuckBoost-Buck變換器或變換器或CukCuk變換器）變換器） * *3.4 3.4 兩象限、四象限直流兩象限、四象限直流/ /直流變換器直流變換器 * *3.5 3.5 多相、多重直流多相、多

2、重直流/ /直流變換器直流變換器 3.6 3.6 帶隔離變壓器的直流帶隔離變壓器的直流/ /直流變換器直流變換器 小結(jié)小結(jié)3.1 3.1 直流直流/ /直流降壓變換器（直流降壓變換器（Buck DC/DC Buck DC/DC 變換器）變換器） 3.1.1 3.1.1 電路結(jié)構(gòu)和降壓原理電路結(jié)構(gòu)和降壓原理3.1.2 3.1.2 電感電流連續(xù)時(shí)工作特性電感電流連續(xù)時(shí)工作特性3.1.3 3.1.3 電感電流斷流時(shí)工作特性電感電流斷流時(shí)工作特性如何實(shí)現(xiàn)降壓變換？如何實(shí)現(xiàn)降壓變換？3.1.1 電路結(jié)構(gòu)和降壓原理電路結(jié)構(gòu)和降壓原理1.理想的電力電子變換器理想的電力電子變換器2.降壓原理降壓原理3.控制方

3、式控制方式4.輸出電壓輸出電壓LC濾波濾波1. 理想的電力電子變換器理想的電力電子變換器 為獲得開關(guān)型變換器的基本工作特性，簡(jiǎn)化分析，假為獲得開關(guān)型變換器的基本工作特性，簡(jiǎn)化分析，假定的理想條件是：定的理想條件是：（1）開關(guān)管）開關(guān)管T和二極管和二極管D從導(dǎo)通變?yōu)樽钄?，或從阻斷變?yōu)閷?dǎo)通的從導(dǎo)通變?yōu)樽钄?，或從阻斷變?yōu)閷?dǎo)通的過渡過程時(shí)間均為零；過渡過程時(shí)間均為零；（2）開關(guān)器件的通態(tài)電阻為零，電壓降為零。斷態(tài)電阻為無限）開關(guān)器件的通態(tài)電阻為零，電壓降為零。斷態(tài)電阻為無限大，漏電流為零；大，漏電流為零；（3）電路中的電感和電容均為無損耗的理想儲(chǔ)能元件；）電路中的電感和電容均為無損耗的理想儲(chǔ)能元件；（

4、4）線路阻抗為零。電源輸出到變換器的功率等于變換器的輸）線路阻抗為零。電源輸出到變換器的功率等于變換器的輸出功率。出功率。OOSSIVIV2. 降壓原理降壓原理q對(duì)開關(guān)管對(duì)開關(guān)管T加驅(qū)動(dòng)信號(hào)加驅(qū)動(dòng)信號(hào)VG ,開關(guān)周期為開關(guān)周期為TSSSoffonSODVVTTVV2VG0, T管導(dǎo)通管導(dǎo)通SLDSEOiiiV0SonDTTVG=0, T管阻斷管阻斷LDEOii 0SonSoffTDTTT)1 ( 輸出電壓輸出電壓1)-(3 )cos()(10nnEOtnaCt2)-(3 221 21)(2120sSSEOoODVDVVtdvCV變壓比為變壓比為M3)-(3 2/SSSOVDVMVVn次諧波幅值

5、次諧波幅值 4)-(3 )sin(2)2sin(2nDnVnnVaSSn5)-(3 )cos()sin(2)(1nSSEOtnnDnVDVtV輸出電壓的直流平均值輸出電壓的直流平均值 將（將（3-2），（），（3-4）代入到（）代入到（3-1）中）中3.3.控制方式控制方式改變開關(guān)管改變開關(guān)管T的導(dǎo)通時(shí)間，即改變導(dǎo)通占空比的導(dǎo)通時(shí)間，即改變導(dǎo)通占空比D ，即可改變變壓比即可改變變壓比M, 調(diào)節(jié)或控制輸出電壓調(diào)節(jié)或控制輸出電壓VO。(1) 脈沖寬度調(diào)制方式脈沖寬度調(diào)制方式 PWM (Pulse Width Modulation) 開關(guān)頻率不變，改變輸出脈沖電壓的寬度開關(guān)頻率不變，改變輸出脈沖電壓

6、的寬度(2) 脈沖頻率調(diào)制方式脈沖頻率調(diào)制方式 PFM（Pulse Frequency Modulation） 脈寬脈寬 不變，改變開關(guān)頻率或周期。不變，改變開關(guān)頻率或周期。Q：為什么實(shí)際應(yīng)用中廣泛采用：為什么實(shí)際應(yīng)用中廣泛采用PWM方式？方式？4.4.輸出電壓輸出電壓LC濾波濾波濾波電感的作用：濾波電感的作用：對(duì)交流高頻電壓電流呈高阻抗，對(duì)交流高頻電壓電流呈高阻抗，對(duì)直流暢通無阻對(duì)直流暢通無阻濾波電容的作用：濾波電容的作用：對(duì)直流電流阻抗為無窮大，對(duì)對(duì)直流電流阻抗為無窮大，對(duì)交流電流阻抗很小。交流電流阻抗很小。Q：如何選?。喝绾芜x取LC？直流輸出電壓中含有各次諧波電壓，在直流輸出電壓中含有各

7、次諧波電壓，在Buck開關(guān)電路的輸出開關(guān)電路的輸出端與負(fù)載之間加接一個(gè)端與負(fù)載之間加接一個(gè)LC濾波電路，減少負(fù)載上的諧波電壓。濾波電路，減少負(fù)載上的諧波電壓。3.2 3.2 直流直流- -直流升壓變換器直流升壓變換器（BoostBoost變換器）變換器）3.2.1 電路結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)和升升壓原理壓原理3.2.2 電感電流連續(xù)時(shí)工作特性電感電流連續(xù)時(shí)工作特性3.2.3 電感電流斷流時(shí)工作特性電感電流斷流時(shí)工作特性3.2.1 電路結(jié)構(gòu)和升壓原理電路結(jié)構(gòu)和升壓原理3.2.2 電流連續(xù)時(shí)的工作特性電流連續(xù)時(shí)的工作特性 兩種開關(guān)狀態(tài)兩種開關(guān)狀態(tài) 變壓比和電壓、電流基本關(guān)系變壓比和電壓、電流基本關(guān)系1.兩

8、種開關(guān)狀態(tài)兩種開關(guān)狀態(tài)SonDTTlVG0, T管導(dǎo)通管導(dǎo)通,D阻斷阻斷 1.兩種開關(guān)狀態(tài)兩種開關(guān)狀態(tài)SonSoffTDTTT)1 ( lVG=0, T管阻斷管阻斷TTSonDTDTSoff)1 ( LSL didtVSLsViD TLLSoL didtVV0(1)SLsVViD TL0/1/(1)SMVVD2. 變壓比和電壓、電流基本關(guān)系變壓比和電壓、電流基本關(guān)系l理想理想Boost變換器的變壓比變換器的變壓比T導(dǎo)通導(dǎo)通,D截止截止T 阻斷，阻斷，D導(dǎo)通導(dǎo)通19q9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.1.1222.1.12Wednesday, J

9、anuary 12, 2022q10、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*1/12/2022 9:55:48 PMq11、人總是珍惜為得到。、人總是珍惜為得到。22.1.12*Jan-2212-Jan-22q12、人亂于心，不寬余請(qǐng)。、人亂于心，不寬余請(qǐng)。*Wednesday, January 12, 2022q13、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。22.1.1222.1.12*January 12, 2022q14、抱最大的希望，作最大的努力。、抱最大的希望，作最大的努力。2022年年1月月12日星期三日星期三*22.1.12q15、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)