DC-DC變換電路原理

1、DC/DCDC/DC變換電路變換電路 3.23.2基本的直流斬波電路基本的直流斬波電路 3.33.3復(fù)合斬波電路復(fù)合斬波電路 3.4 3.4 變壓器隔離的直流變壓器隔離的直流直流變換器直流變換器 3.13.1直流直流PWMPWM控制技術(shù)基礎(chǔ)控制技術(shù)基礎(chǔ)返回第第3 3章章 DC/DCDC/DC變換電路變換電路 直流變換直流變換將直流電能(DC)轉(zhuǎn)換成另一固定電壓或電壓可調(diào)的直流電能?；镜闹绷髯儞Q電路：基本的直流變換電路：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、庫(kù)克變換電路 重點(diǎn)：重點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)、工作原理及主要數(shù)量關(guān)系 第第3 3章章 DC/DCDC/DC變換電路變換電路 直流變換直流變換將

2、直流電能(DC)轉(zhuǎn)換成另一固定電壓或電壓可調(diào)的直流電能。直流變換電路直流變換電路完成直流變換的電路。直流變換器直流變換器實(shí)現(xiàn)直流變換的裝置。3.13.1直流直流PWMPWM控制技術(shù)基礎(chǔ)控制技術(shù)基礎(chǔ)3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念 直流變換問(wèn)題的提出直流變換問(wèn)題的提出直流調(diào)速：需要可變的直流電壓直流調(diào)速：需要可變的直流電壓直流供電電壓一定，而負(fù)載需要不同電壓直流供電電壓一定，而負(fù)載需要不同電壓直流升壓：太陽(yáng)能電池輸出電壓較低，需要直流升壓：太陽(yáng)能電池輸出電壓較低，需要 變換到較高電壓再變換為直流變換到較高電壓再變換為直流3.13.1直流直流PW

3、MPWM控制技術(shù)基礎(chǔ)控制技術(shù)基礎(chǔ)3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念 （1）開(kāi)關(guān)管）開(kāi)關(guān)管T導(dǎo)導(dǎo)通時(shí)，通時(shí)，R兩端電壓兩端電壓 uo=US開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管僅兩種工作狀態(tài)：僅兩種工作狀態(tài)：導(dǎo)導(dǎo)通通與斷開(kāi)與斷開(kāi)開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管IGBT導(dǎo)導(dǎo)通通條件：條件： UG0基本的直流變換電路基本的直流變換電路ioUSiSuoRT開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管T導(dǎo)導(dǎo)通通等效電路等效電路ioUSiSuoRT3.13.1直流直流PWMPWM控制技術(shù)基礎(chǔ)控制技術(shù)基礎(chǔ)3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWM概念概念 （2）開(kāi)關(guān)管）開(kāi)關(guān)管T斷開(kāi)斷開(kāi)時(shí)，時(shí)，R兩端電壓兩端電壓 uo=

4、0開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管僅兩種工作狀態(tài)：僅兩種工作狀態(tài)：接通接通與斷開(kāi)與斷開(kāi)開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管IGBT斷開(kāi)控制：斷開(kāi)控制： UG=0基本的直流變換電路基本的直流變換電路ioUSiSuoRT開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管T斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路ioUSiSuoRT3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念R兩端平均兩端平均電壓：電壓：SsonoUTtU 控制一周期中導(dǎo)通時(shí)間比例可控制輸出平均電壓開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管IGBT控制電壓控制電壓R兩端電壓兩端電壓波形波形基本的直流變換電路基本的直流變換電路ioUSiSuoRT3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM

5、概念概念 定義上述電路中定義上述電路中導(dǎo)通占空比導(dǎo)通占空比D為為: : offononsontttTtD 通過(guò)控制占空比控制輸出電壓R兩端兩端平均平均電壓：電壓：SsonoUTtU SDU導(dǎo)通占空比導(dǎo)通占空比占空比占空比導(dǎo)通比導(dǎo)通比改變改變占空比占空比D D有三種基本方法：有三種基本方法：3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念脈沖頻率調(diào)制脈沖頻率調(diào)制(PFM)(PFM) 維持維持ton不變，改變不變，改變TS。改變。改變TS就改變就改變了輸出電壓周期或了輸出電壓周期或頻率。頻率。tonTS1uttonTS2ut2211DTtTtDsonson改變占

6、空比改變占空比D D有三種基本方法：有三種基本方法：3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念脈沖寬度調(diào)制脈沖寬度調(diào)制(PWM)(PWM)維持維持TS不變，改變不變，改變ton在這種方式中，輸出在這種方式中，輸出電壓波形的周期不變，電壓波形的周期不變，僅改變脈沖寬度。僅改變脈沖寬度。有利于濾波器的設(shè)計(jì)ton1TSutton2TSut改變占空比改變占空比D D有三種基本方法：有三種基本方法：3.1.1 3.1.1 直流變換的基本原理及直流變換的基本原理及PWMPWM概念概念混合脈沖寬度調(diào)制混合脈沖寬度調(diào)制脈沖周期脈沖周期TS與寬度與寬度ton均改變均改變

7、。廣義的脈沖寬度廣義的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)包含上調(diào)制技術(shù)包含上述三種控制方式述三種控制方式ton1TSutton2TS2ut1 1面積等效原理面積等效原理PWMPWM應(yīng)用的理論基礎(chǔ)應(yīng)用的理論基礎(chǔ) 自動(dòng)控制理論自動(dòng)控制理論沖量相等而形狀不同的窄脈沖沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖3.1.2 PWM3.1.2 PWM技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)e(t)td(t)e(t)t50.2e(t)t0.210e(t)t0.120沖量=窄脈沖面積實(shí)驗(yàn)電路RLe(t)i(t)沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形i(t)=?沖量=1

8、e(t)t50.2e(t)td(t)e(t)t0.210e(t)t0.120(a)(b)(c)(d)(d)(c)(b)(a)1 1面積等效原理面積等效原理比較RL電路對(duì)沖量相同而形狀不同沖量相同而形狀不同窄脈沖的響應(yīng)波形可知，輸出波形大致相同 進(jìn)一步說(shuō),響應(yīng)波形的低頻成份基本相同。上述原理可以稱為上述原理可以稱為面積等效原理面積等效原理。根據(jù)該原理，。根據(jù)該原理，將平均值為將平均值為up的一系列幅值相等而寬度不相等的一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖加到包含慣性環(huán)節(jié)的負(fù)載上，將與施加的脈沖加到包含慣性環(huán)節(jié)的負(fù)載上，將與施加幅值為幅值為up的恒定直流電壓所得結(jié)果基本相同，的恒定直流電壓所得結(jié)果基本

9、相同，這樣一來(lái)就這樣一來(lái)就可用一列脈沖波形代替直流波形可用一列脈沖波形代替直流波形。除了直流波形可用除了直流波形可用PWMPWM波形來(lái)代替外，波形來(lái)代替外，根據(jù)面積等效原理可以進(jìn)一步推出，可以根據(jù)面積等效原理可以進(jìn)一步推出，可以在一在一段時(shí)間內(nèi)按一定規(guī)則生成段時(shí)間內(nèi)按一定規(guī)則生成PWMPWM波形來(lái)代替所波形來(lái)代替所需的任何波形需的任何波形1 1面積等效原理面積等效原理如用正弦脈沖寬度調(diào)制波形來(lái)代替正弦波如用正弦脈沖寬度調(diào)制波形來(lái)代替正弦波SPWMSPWM2 2直流直流PWMPWM波形的生成方法波形的生成方法生成生成PWMPWM波形有多種方法，常見(jiàn)有波形有多種方法，常見(jiàn)有計(jì)算法計(jì)算法、調(diào)制法調(diào)制

10、法等。等。計(jì)算法計(jì)算法是在每個(gè)時(shí)間段，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)直接是在每個(gè)時(shí)間段，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)直接計(jì)算出當(dāng)前所需要的脈沖寬度，進(jìn)而據(jù)此對(duì)電計(jì)算出當(dāng)前所需要的脈沖寬度，進(jìn)而據(jù)此對(duì)電力電子器件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制而獲得力電子器件進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制而獲得PWMPWM波形。波形。調(diào)制法調(diào)制法是利用高頻載波信號(hào)與期望信號(hào)相比較是利用高頻載波信號(hào)與期望信號(hào)相比較來(lái)確定各脈沖寬度信息進(jìn)而生成來(lái)確定各脈沖寬度信息進(jìn)而生成PWMPWM波形。波形。調(diào)制法生成調(diào)制法生成PWMPWM波形典型框圖：波形典型框圖：返回2 2直流直流PWMPWM波形的生成方法波形的生成方法u*R: 調(diào)制信號(hào)uC: 載波信號(hào)載波信號(hào)頻率遠(yuǎn)大于調(diào)制信號(hào)頻率3.23

11、.2基本的直流變換電路基本的直流變換電路 3.2.1 降壓斬波電路3.2.2 升壓斬波電路3.2.3 升降壓斬波電路3.2.4 庫(kù)克變換電路返回3.23.2基本的直流基本的直流變換電路電路 基本的直流變換電路：基本的直流變換電路：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、庫(kù)克變換電路 介紹內(nèi)容： 1、電路結(jié)構(gòu)2、工作原理3、主要波形4、基本數(shù)量關(guān)系3.23.2基本的直流斬波電路基本的直流斬波電路 3.2.1 3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路 降壓變換電路輸出電壓的平均值低于輸入直流降壓變換電路輸出電壓的平均值低于輸入直流電壓，又稱為電壓，又稱為BuckBuck型變換器。型變換器。 ? D

12、、L、C作用降壓變換電路降壓變換電路IGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)USiSiLuoioRLCTDUSiSiLuoioRLCSD降壓變換電路結(jié)構(gòu)降壓變換電路結(jié)構(gòu)3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路1 1 降壓變換電路工作原理降壓變換電路工作原理（1）T導(dǎo)通情形電感電壓uL=US uo，在該電壓的作用下，電感電流iL線性增長(zhǎng) ，電感儲(chǔ)能增加電源能量向電感、負(fù)載傳遞USiSiLuoioRLCTDT導(dǎo)通等效電路USiSiLuoioRLCTD3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路1 降壓變換電路工作原理降壓變換電路工作原理（2）T 斷開(kāi)情形-電流連續(xù)電感電壓uL= uo，在該電壓的作用下，電感電流iL線性下降 ，電感儲(chǔ)

13、能減少電感儲(chǔ)能向電容、負(fù)載轉(zhuǎn)移USiSiLuoioRLCTDT斷開(kāi)等效電路（iL0)DUSiSiLuoioRLCT3.2.1 3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路1 1 降壓變換電路工作原理降壓變換電路工作原理（2）T 斷開(kāi)情形-電流斷續(xù)電感電壓uL= 0，電容向負(fù)載供電電容儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移T一周期中導(dǎo)通時(shí)間愈長(zhǎng)，向電感轉(zhuǎn)移的能量愈多，向負(fù)載轉(zhuǎn)移的能量也愈多，即輸出電壓愈高控制開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通占空比可控制輸出電壓USiSiLuoioRLCTDT斷開(kāi)等效電路（iL=0)iLDUSiSuoioRLCT3.2.1 3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路1 1 降壓變換電路工作原理降壓變換電路工作原理輸出電壓在

14、0電源電壓之間可調(diào)降壓變換電路降壓變換電路特殊情形：T常斷開(kāi)特殊情形：T常導(dǎo)通USiSiLuoioRLCTD穩(wěn)態(tài)：電感電壓uL= 0 負(fù)載電壓u0=0穩(wěn)態(tài)：電感電壓uL= 0 負(fù)載電壓u0=US2 主要波形分析3.2.1 3.2.1 降壓變換電路降壓變換電路理論基礎(chǔ)電路理論基本方法分段線性分析 （重點(diǎn)是根據(jù)開(kāi)關(guān)情況確定等效電路）假設(shè)條件：1、器件是理想的（不考慮開(kāi)關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等）2、輸出濾波電容較大，輸出電壓基本平直2 主要波形電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形： iL0降壓電路T導(dǎo)通等效電路uG0T斷開(kāi)等效電路uG=02 2 主要波形主要波形電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型

15、:RuidtduCiuUdtdiLuCLCCCSLL初值條件初值條件?假設(shè)假設(shè)uC=Uo =常數(shù)常數(shù)iL線性增加線性增加uGtuLCsuU tiLiMimtiCtT導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路+uo-+ uL -T導(dǎo)通波形2主要波形主要波形電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型:RuidtduCiudtdiLuCLCCCLL初值條件初值條件?假設(shè)假設(shè)uC= Uo =常數(shù)常數(shù)iL線性減少線性減少toffCuiLuGttonuLCSuU tiCtimtiMT斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路+uo-+ uL -主要波形3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形(1) 平均輸出電壓

16、平均輸出電壓Uo(2) 平均輸出電流平均輸出電流Io表現(xiàn)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的量：表現(xiàn)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的量：(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DIL(4) 負(fù)載電壓紋波負(fù)載電壓紋波D DUO主要器件承受的電壓、電流等量可根據(jù)波形確定主要器件承受的電壓、電流等量可根據(jù)波形確定3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形uLuGCSuU iLiCimttttCutontoffiM(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(offConCStutuU或或：0*)(*)(offoonoStUtUUSSSonoDUUTtUuLuG3 3

17、主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形CSuU iLiCimttttCutontoffiM(2) 輸出平均電流輸出平均電流IoRUDRUISOoIO(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILOSCSLLUUuUdtdiLuonOStLUUmMLiiIDonStULD1uLuG3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形CSuU iLiCimttttCutontoffiMIO(4) 電感電流極值電感電流極值iM、im?穩(wěn)態(tài)情況下，電容上一周期中的平均電流為零。電流連續(xù)時(shí)電流連續(xù)時(shí):22MmMOiiiI電感平均電流=負(fù)載平均電流22LOmLOMIIiIIiDD

18、3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形(5) 電容電壓紋波電容電壓紋波D DuCuGiLimtttontoffiMIOiCtDuCtuCUORUiRuidtduCiOLCLCCD2/2/)(1offonontttOLCmCMCdtIiCUUu2*2*21*1LsCITCuDD3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形（5）電容電壓紋波電容電壓紋波D DuC2*2*21*1LsCITCuDDonSstULDTC2)1 (*2*21*1onSStTULCD8)1 ( SonoffonSDTtttT注意：28)1 (SSTULCDDonSLtULDID

19、1結(jié)論：1：增加LC, 電壓紋波減少2：開(kāi)關(guān)頻率高，電壓紋波小3：D=0.5，電壓紋波達(dá)到峰值3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形5、電容電壓紋波電容電壓紋波D DuC28)1 (SSCTULCDDuD記：開(kāi)關(guān)頻率電路TTfS1LCfC21截止頻率濾波電路222)1 (DffUDDuCSC紋波系數(shù)紋波系數(shù)：OCCCUuUuDD222)1 (ffDC電壓紋波系數(shù)很小時(shí),ffC4 主要波形電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形：在一段時(shí)間內(nèi)iL=0降壓電路T導(dǎo)通等效電路uG0T斷開(kāi)、D續(xù)流等效電路uG=0uG=0T斷開(kāi)、D斷開(kāi)等效電路4 4 主要波形主要波形電感電流斷續(xù)情形電

20、感電流斷續(xù)情形數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型:RuidtduCiuUdtdiLuCLCCCSLL初值條件初值條件假設(shè)假設(shè)uC=Uo =常數(shù)常數(shù)iL線性增加線性增加uGtuLCSuU tiLiMtiCtT導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路+uo-+ uL -4 4 主要波形主要波形電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型:RuidtduCiudtdiLuCLCCCLL初值條件初值條件假設(shè)假設(shè)uC= Uo =常數(shù)常數(shù)iL線性減少線性減少ttttuLuGCSuU iLiCtontoffiMCutconT斷開(kāi)、斷開(kāi)、D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路+uo-+ uL -4 4 主要波形主要波形電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形

21、數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型:RudtduCidtdiLuCCCLL0初值條件初值條件uC= Uo =常數(shù)常數(shù)iC維持不變維持不變CSuU uLuGiLiCttttCutontofftconiMT斷開(kāi)、D斷開(kāi)等效電路+uo-5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形（1）平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(conConCStutuU或或：0*)(*)(conoonoStUtUUSconononoUtttUuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtcon注意：tcon與電路參數(shù)、ton有關(guān)5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電

22、感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形（1）平均輸出電壓平均輸出電壓UoSconononoUtttUuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconSoUDDDU211SonTtD 1SconTtD 2記電壓變換比：211DDDUUSo5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 輸出平均電流輸出平均電流IoRUIOo(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILOSCSLLUUuUdtdiLuonOStLUUMLiI DuLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconIO電流斷續(xù)時(shí)電流斷續(xù)時(shí):2MoiI 5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷

23、續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uLuGCSuU iLuCttttCutontoffiMtcon(4) 電容電壓紋波電容電壓紋波D DuCOLCLCCIiRuidtduCiD21)(1ttOLCmCMCdtIiCUUuMoMsoMCiIiTDDIiCuD)(*)(*21*121IOCuDtt2t1注意：SMoMTDDiIitt)(21125 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(4) 電容電壓紋波電容電壓紋波D DuCMoMsoMCiIiTDDIiCuD)(*)(*21*1212221)(*21RLTDLUDDCuSSCDSSonOSMTDLUDDDtLUUi1212*RUDDD

24、TDLUDDDIiSSSOM2111212*注意：=？5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形D2與系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系與系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系uLuGCSuU iLiCttttCutontoffiMtconRUIOoonOSMtLUUi電感平均電流電感平均電流=負(fù)載平均電流負(fù)載平均電流SoSScononMLTDDDLUUTttiI121)(2*2電感平均電流電感平均電流IL:RUTDDDLUUOSoS121)(22111DDkDDUUSo電壓變換比5 5 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形D2與系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系與系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系2111DDkDDUUSo電壓變換比211D

25、DDUUSo注意到：212DDkDSRTLk2注意242112kDDD212111211/411242DkkDDDDDDUUSo最后有：(5) (5) 電感電流臨界連續(xù)條件電感電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)電流臨界連續(xù): : 電感電流僅瞬間為零電感電流僅瞬間為零uLuGCSuU iLuCttttCutontoffiMtconIOCuDtt2t1RUIOoonOSMtLUUi電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):2MoiI onOSOotLUURUI2SSSSDTLDUURDU2STRLD21電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):（5 5） 電感電流臨界連續(xù)條件電感電流臨界連續(xù)條件STRLD21電流臨界連續(xù)時(shí)電流

26、臨界連續(xù)時(shí):電感電流連續(xù)條件電感電流連續(xù)條件:STRLD21電感電流臨界連續(xù)條件電感電流臨界連續(xù)條件: :STRLD21電感電流斷續(xù)條件電感電流斷續(xù)條件:STRLD21降壓變換電路小結(jié)降壓變換電路小結(jié)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1 1、電路簡(jiǎn)單、電路簡(jiǎn)單2 2、控制特性好、控制特性好3 3、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)小、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)小缺點(diǎn)缺點(diǎn)1 1、電源側(cè)電流波動(dòng)大、電源側(cè)電流波動(dòng)大2 2、只能降壓、不能生壓、只能降壓、不能生壓返回3.2.2 3.2.2 升壓變換電路升壓變換電路 BoostBoost電路電路1 1 升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理工作原理工作原理: :T導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí), uL=US ,

27、電感電流線性增加電感電流線性增加, ,電感儲(chǔ)能增加電感儲(chǔ)能增加, ,電源向電感轉(zhuǎn)移電能。電源向電感轉(zhuǎn)移電能。T斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí), , uL=US - uC, 電感電流減少電感電流減少, ,電電感儲(chǔ)能減少感儲(chǔ)能減少, , 電感儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。電感儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。升壓變換電路結(jié)構(gòu)升壓變換電路結(jié)構(gòu)升壓變換電路升壓變換電路IGBTIGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)返回3.2.2 3.2.2 升壓變換電路升壓變換電路 BoostBoost電路電路1 1 升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理工作原理工作原理: :穩(wěn)態(tài)情況下穩(wěn)態(tài)情況下, ,T T斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí), , 電感電流減少電感電流減少, ,uL=US

28、 - uC US 升壓變換電路升壓變換電路升壓變換電路升壓變換電路IGBTIGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)2 波形分析波形分析假設(shè)條件：1、器件是理想的（不考慮開(kāi)關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等）2、輸出濾波電容較大，輸出電壓基本平直. .電感電流連電感電流連續(xù)續(xù). .電感電流斷電感電流斷續(xù)續(xù)兩種情形兩種情形: :升壓變換電路升壓變換電路IGBTIGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)2 2 波形分析波形分析- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形等效電路等效電路: : 根據(jù)開(kāi)關(guān)器根據(jù)開(kāi)關(guān)器件的通斷狀況來(lái)確定件的通斷狀況來(lái)確定IGBTIGBT器件的通斷由其柵器件的通斷由其柵極控制信號(hào)決定極控制信號(hào)決定升壓變換電路升壓變換電路T T斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等

29、效電路UG=0T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路UG02 2 波形分析波形分析- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形iLimtuLSUtCSuU uGttontoffiMiCt升壓變換電路升壓變換電路T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路T T斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路2 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形升壓變換電路升壓變換電路T T斷開(kāi)斷開(kāi)DD續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路UG=0T T斷開(kāi)斷開(kāi)DD斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路UG=0T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路UG02 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uLSUtiLtuGttontoffiMiCtCSuU tc

30、onT T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路T T斷開(kāi)斷開(kāi)DD續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路T T斷開(kāi)斷開(kāi)DD斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形(1) (1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(offCSonStuUtU或：或：0*)(*)(offoSonStUUtUSSoffSoUDUtTU11uLuGSUiLiCimttttCSuU tontoffiMTS升壓變換電路升壓變換電路3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形(2) 平均輸出電流平均輸出電流IoRUDRUIS

31、Oo11(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILSLLUdtdiLuonStLUmMLiiID升壓變換電路升壓變換電路uLuGSUiLiCimttttCSuU tontoffiMTS3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形(4) 電容電壓紋波電容電壓紋波D DuC升壓變換電路升壓變換電路uLuGSUiLiCimttttCSuU tontoffiMTS考慮Ioim情形:IoDontOCdtICu0)(1onotIC1SSCDTDUCRuD113 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上

32、一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(conCSonStuUtU或：或：0*)(*)(conoSonStUUtUSSconcononoUDDDUtttU221SconSonTtDTtDD21注:uLSUtiLtuGttontoffiMiCtCSuU tcon3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 平均輸出電流平均輸出電流IoRUDDDRUISOo221(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILSLLUdtdiLuonStLUMLiI DuLSUtiLtuGttontoffiMiCtCSuU tcon電感電流平均值電感電流平均值I L)(*221DDiIML

33、輸出電流輸出電流Io22DiIMo3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uLSUtiLtuGttontoffiMiCtCSuU tconD2與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系SSMLTDDDLUDDiI)(2)(*221121輸入功率=輸出功率，有：RUIUIUoOOLS2222121121)(2SSSUDDDRTDDDLU2/4112112kDDkD其中：SRTLk23 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(4) 電容電壓紋波電容電壓紋波D DuCuLSUtiLtuGttontoffiMiCtCSuU tconIoDwononttt

34、OLCdtIiCu)(1wt)(211oMwCIitCuD注意:onSMtLUi22DiIMosMoMwTDiIit2SSCUTDDDLCu*)2/1 (2122221D3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系uLuGSUiLiDttttCSuU tontoffiM(5) 電感電流臨界連續(xù)條件電感電流臨界連續(xù)條件RUIOoonSMtLUi電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):)1 (2DiIMo)1 (2DtLURUIonSOoSSSTDDLURDU)1 (2)1 (STRLDD2)1 (2電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):電感電流僅瞬間為零電感電流僅瞬間為零3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系(5) 電感電流臨界連

35、續(xù)條件電感電流臨界連續(xù)條件STRLDD2)1 (2電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):電流連續(xù)時(shí)電流連續(xù)時(shí):)1 (2DiiImMo)1 (2DiIMo電流連續(xù)條件電流連續(xù)條件:STRLDD2)1 (2電流斷續(xù)條件電流斷續(xù)條件:STRLDD2)1 (2升壓變換電路小結(jié)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1 1、電路簡(jiǎn)單、電路簡(jiǎn)單2 2、電源側(cè)電流波動(dòng)小、電源側(cè)電流波動(dòng)小缺點(diǎn)缺點(diǎn)1 1、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大2 2、只能升壓、不能降壓、只能升壓、不能降壓升壓變換電升壓變換電路不宜在輸路不宜在輸出端開(kāi)路情出端開(kāi)路情況下工作況下工作!返回3.2.3 升降壓變換電路升降壓變換電路 Buck-boost電路電路 1 1 升降

36、壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理升降壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理T T導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí), , uL=US , , 電感電流線性增加電感電流線性增加, ,電電感儲(chǔ)能增加感儲(chǔ)能增加, ,電源向電感轉(zhuǎn)移電能。電源向電感轉(zhuǎn)移電能。T T斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí), , uL= - uC, , 電感電流減少電感電流減少, ,電感電感儲(chǔ)能減少儲(chǔ)能減少, , 電感儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。電感儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。工作原理工作原理: : 控制控制T T通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能升降壓變換電路結(jié)構(gòu)升降壓變換電路結(jié)構(gòu)升降壓變換電路升降壓變換電路IGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)返回3.2.3 3.2.3 升降壓變換電路升降壓變換電路 B

37、uck-boostBuck-boost電路電路 1 1 升降壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理升降壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理工作原理工作原理: :特殊情況特殊情況: : T T長(zhǎng)期斷開(kāi)時(shí)長(zhǎng)期斷開(kāi)時(shí), ,輸出電壓輸出電壓uO=0。T T導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)時(shí), ,電感電流將趨于無(wú)限大電感電流將趨于無(wú)限大, ,此時(shí)斷開(kāi)此時(shí)斷開(kāi)T T, ,將有無(wú)窮大能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載將有無(wú)窮大能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載, ,輸輸出電壓出電壓uO也將趨于無(wú)限大也將趨于無(wú)限大。升降壓變換電路升降壓變換電路升降壓變換電路結(jié)構(gòu)升降壓變換電路結(jié)構(gòu)升降壓變換電路升降壓變換電路IGBT實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)2 2 波形分析波形分析. .電感電流連續(xù)電感電流連續(xù).

38、.電感電流斷續(xù)電感電流斷續(xù)兩種情形兩種情形: :假設(shè)條件：1、器件是理想的（不考慮開(kāi)關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等）2、輸出濾波電容較大，輸出電壓基本平直升降壓變換電路升降壓變換電路2 2 波形分析波形分析- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路UG=0T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路UG0電感電流連續(xù)電感電流連續(xù)iL02 2 波形分析波形分析- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形uLSUtuGttontoffiCtiMiLtim-uC升降壓變換電路升降壓變換電路T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等

39、效電路2 2波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路UG=0T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路UG0電感電流斷續(xù)電感電流斷續(xù):存在存在iL=0時(shí)間段時(shí)間段T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路UG=02 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uLSUtiLtuGttoniCtiMtoff-uCtconT T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路T T導(dǎo)通等效電路導(dǎo)通等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電

40、感電流連續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路uLuGSUiLiCtttttontoffiMim-uC(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(offConStutU或或：0*)(*)(offoonStUtUSSoffonoUDDUttU13 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路uLuGSUiLiCtttttontoffiMim-uC(2) 平均輸出電流平均輸出電流IoRUDDRUISOo1(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILSLLUdtdiLuonStLUmMLiiIDT導(dǎo)通期間：3

41、 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路uLuGSUiLiCtttttontoffiMim-uC(4)電容電壓紋波電容電壓紋波D DuC考慮Ioim情形:DontOCdtICu0)(1onotIC1SSCTDDURCu211DIoRUIOo3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(conConStutU或或：0*)(*)(conoonStUtUSScononoUDDUttU21uLuGSUiL

42、iCtttttontoffiM-uCtcon3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形升降壓變換電路升降壓變換電路(2) 平均輸出電流平均輸出電流IoRUDDRUISOo21(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DILonStLUMLiIDSLLUdtdiLuT導(dǎo)通期間：uLuGSUiLiCtttttontoffiM-uCtcon3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(4)電容電壓紋波電容電壓紋波D DuC|Io|uLuGSUiLiCtttttontoffiM-uCtconDwonontttOLCdtIiCu)(1)(211oMwCIi

43、tCuD注意:onSMtLUi22DiIMosMoMwTDiIit2SSCUTDDDLCu*) 2/1 (2122221Dtw3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系(5)電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件uLuGSUiLiDttttCutontoffiMRUIOoonSMtLUi電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):)1 (2DiIMo)1 (2DtLURUIonSOoSSSTDDLURDDU)1 (2)1 (STRLD2)1 (2電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):電感電流僅瞬間為零電感電流僅瞬間為零3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系(5)電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件電流連續(xù)時(shí)電流連續(xù)時(shí):)1 (2DiiImM

44、o電流連續(xù)條件電流連續(xù)條件:STRLD2)1 (2)1 (2DiIMouLuGSUiLiCtttttontoffiMim-uCSTRLD2)1 (2電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):電流斷續(xù)條件電流斷續(xù)條件:STRLD2)1 (2升降壓變換電路小結(jié)升降壓變換電路小結(jié)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1 1、電路簡(jiǎn)單、電路簡(jiǎn)單2 2、既能升壓、也能降壓、既能升壓、也能降壓缺點(diǎn)缺點(diǎn)1 1、電源側(cè)、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大、電源側(cè)、負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大D2與電路參數(shù)關(guān)系請(qǐng)自行推導(dǎo)返回3.2.4 3.2.4 庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 降壓、負(fù)載電流波動(dòng)小降壓、負(fù)載電流波動(dòng)小缺點(diǎn)：不能升壓、電源電流波動(dòng)大缺點(diǎn)：不能升壓、電源電流

45、波動(dòng)大優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 升壓、電源電流波動(dòng)小升壓、電源電流波動(dòng)小缺點(diǎn)：不能降壓、負(fù)載電流波動(dòng)大缺點(diǎn)：不能降壓、負(fù)載電流波動(dòng)大優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 能升壓、降壓能升壓、降壓缺點(diǎn)：負(fù)載電流、電源電流波動(dòng)大缺點(diǎn)：負(fù)載電流、電源電流波動(dòng)大升降壓變換電路升降壓變換電路降壓變換電路降壓變換電路升壓變換電路升壓變換電路返回3.2.4 3.2.4 庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路 期望電路期望電路：能同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓、降壓：能同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓、降壓 能同時(shí)使電源電流、負(fù)載電流波動(dòng)小能同時(shí)使電源電流、負(fù)載電流波動(dòng)小庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路3.2.4 3.2.4 庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路 1 1 工作原理工作原理: :T T導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí)

46、, , uL=US , , 電感電流線性增加電感電流線性增加, ,電感電感儲(chǔ)能增加儲(chǔ)能增加, ,電源向電感轉(zhuǎn)移電能。同時(shí)電電源向電感轉(zhuǎn)移電能。同時(shí)電容容C1上儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移。上儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移。T T斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí), , 電感電流減少電感電流減少, ,電感儲(chǔ)能減少電感儲(chǔ)能減少, , 電感電感儲(chǔ)能向儲(chǔ)能向C1 、負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。、負(fù)載轉(zhuǎn)移電能?？刂瓶刂芓 T通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能3.2.4 3.2.4 庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路 1 1 工作原理工作原理: :特殊情況特殊情況: : T T長(zhǎng)期斷開(kāi)時(shí)長(zhǎng)期斷開(kāi)時(shí), ,輸出電壓輸出電壓uO=0。T T導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)

47、時(shí)時(shí), ,電感電流將趨于無(wú)限大電感電流將趨于無(wú)限大, ,此時(shí)斷開(kāi)此時(shí)斷開(kāi)T T, ,將有無(wú)窮大能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載將有無(wú)窮大能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載, ,輸輸出電壓出電壓uO也將趨于無(wú)限大也將趨于無(wú)限大。升降壓變換電路升降壓變換電路控制控制T T通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能通斷來(lái)控制電源向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能2 2 波形分析波形分析. .電感電感L L2 2電流連續(xù)電流連續(xù). .電感電感L L2 2電流斷續(xù)電流斷續(xù)兩種情形兩種情形: :假設(shè)條件：1、器件是理想的（不考慮開(kāi)關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等）2、濾波電容較大，輸出電壓基本平直庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路2 2 波形分析波形分析- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形庫(kù)克變換

48、電路庫(kù)克變換電路T T導(dǎo)通、導(dǎo)通、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路UG0T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路UG=02 波形分析波形分析-電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形uL1SUtuGttontoffiL1tiM1im1uL2OCuu1tUS-uC1-uOiL2t庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路T T導(dǎo)通、導(dǎo)通、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路2 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路UG=0T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路UG=0T T

49、導(dǎo)通、導(dǎo)通、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路UG02 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uL1SUtuGttontofftiL1iM1uL2OCUu1t-uOUS-uC1iL2ttconT T導(dǎo)通、導(dǎo)通、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路2 2 波形分析波形分析- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形uL1SUtuGttontoffiL1tiM1uL2OCuu1t-uOiL2tUS-uC1tconT T導(dǎo)通、導(dǎo)通、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D續(xù)流等效電路續(xù)流

50、等效電路T T斷開(kāi)、斷開(kāi)、D D斷開(kāi)等效電路斷開(kāi)等效電路3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(1offCSonStUUtU0*)(*)(1offoonoCtUtUUSSoffonoUDDUttU1uL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1im1US-uC1uL2OCuu1t-uO3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路SoCUUU1SCUDU111(1) 平均輸出電壓平均輸出電壓Uo

51、SSoffonoUDDUttU1C1平均電壓滿足平均電壓滿足:穩(wěn)態(tài)時(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí)C1電壓電壓高于電源電壓高于電源電壓3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路(3) 電感電流紋波電感電流紋波D DiLSLLUdtdiLu222onStLU2222mMLiiIDuL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1im1-uOuL2SUt-uOIO(2) 輸出平均電流輸出平均電流IORUDDRUISOo13 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流連續(xù)情形電感電流連續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路(4) 輸出電壓紋波輸出電壓紋波D DuOuL1uGS

52、UiL1iL2tttttontoffiM1im1-uOuL2SUt-uOIORUiRuidtduCiOLCLCC222222DD2/2/222)(1offonontttOLCOdtIiCuu2*2*21*122LsOITCuDDSSUCLDT22283 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路(1) 輸出平均電壓輸出平均電壓UOuL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1US-uC1uL2OCUu1t-uOtcon穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。0*)(*)(1conCSonStUUtU0*)(*)(1conoonoCtUt

53、UUSScononoUDDUttU213 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件因輸入輸出功率平衡，有因輸入輸出功率平衡，有：RUIUIUOOOLS21uL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1US-uC1uL2OCuu1t-uOim1im2iM2電流臨界連續(xù)時(shí)電流臨界連續(xù)時(shí):im1=-im2庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件uL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1US-uC1uL2OCuu1t-uOi

54、m1im2iM22111MmLiiI因?yàn)椋簅nSmMtLUii111SoUDDU1RUDDtLUiUSonSmS/)1()2(211SonSmURDDtLUi2211)1 (2因輸入輸出功率平衡，有因輸入輸出功率平衡，有：RUIUIUOOOLS213 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件uL1uGSUiL1iL2tttttontoffiM1US-uC1uL2OCuu1t-uOim1im2iM2又：onSmMtLUii222SOoURDDRUI)1 ( RUiiOMm222SonSmURDDtLUi)1 (222因因Io=L2

55、平均電流，有平均電流，有：222MmoiiI3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)時(shí)：電流臨界連續(xù)時(shí)：im1=-im2)(212121LLRTLLDS電流臨界電流臨界連續(xù)條件連續(xù)條件)11 (1)11(221DDRUDDLLtUSonS#1、#2兩式相加SonSmURDDtLUi2211)1 (2（#1）SonSmURDDtLUi)1 (222（#2）3 3 主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系- -電感電流斷續(xù)情形電感電流斷續(xù)情形(2) 電流臨界連續(xù)條件電流臨界連續(xù)條件)(212121LLRTLLDS電流臨界連續(xù)條件：電流臨界連續(xù)條件：電流連續(xù)條件電流連續(xù)條件: :)(212121LLRTLLDS電流斷續(xù)條件電流斷續(xù)條件: :)(212121LLRTLLDS庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路小結(jié)庫(kù)克變換電路小結(jié)庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1 1、既能升壓、也能降壓、既能升壓、也能降壓2 2、