降壓斬波電路原理圖

① 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。

② 升壓斬波電路中的參數怎麼確定

3.1 基本斬波電路 重點：最基本的2種——降壓斬波電路和升壓斬波電路。3.1.1 降壓斬波電路 �0�1 斬波電路的典型用途之一是拖動直流電動機，也可帶蓄電池負載，兩種情況下負載中均會出現反電動勢，如圖3-1中Em所示�0�1 工作原理，兩個階段�0�5 t=0時V導通，E向負載供電，uo=E，io按指數曲線上升�0�5 t=t1時V關斷，io經VD續流，uo近似為零，io呈指數曲線下降�0�5 為使io連續且脈動小，通常使L值較大圖3-1 降壓斬波電路的原理圖及波形a）電路圖 b）電流連續時的波形 c）電流斷續時的波形�0�1 數量關系電流連續時，負載電壓平均值 （3-1）a——導通占空比，簡稱占空比或導通比Uo最大為E，減小a，Uo隨之減小——降壓斬波電路。也稱為Buck變換器（Buck Converter）。負載電流平均值 （3-2）電流斷續時，uo平均值會被抬高，一般不希望出現�0�1 斬波電路三種控制方式（1）脈沖寬度調制（PWM）或脈沖調寬型——T不變，調節ton（2）頻率調制或調頻型——ton不變，改變T（3）混合型——ton和T都可調，使占空比改變其中PWM控制方式應用最多�0�1 基於「分段線性」的思想，可對降壓斬波電路進行解析3.1.2 升壓斬波電路 1. 升壓斬波電路的基本原理圖3-2 升壓斬波電路及其工作波形a）電路圖 b）波形 �0�1 工作原理�0�5 假設L值、C值很大�0�5 V通時，E向L充電，充電電流恆為I1，同時C的電壓向負載供電，因C值很大，輸出電壓uo為恆值，記為Uo。設V通的時間為ton，此階段L上積蓄的能量為EI1ton�0�5 V斷時，E和L共同向C充電並向負載R供電。設V斷的時間為toff，則此期間電感L釋放能量為
�0�5 穩態時，一個周期T中L積蓄能量與釋放能量相等 （3-20）化簡得： （3-21），輸出電壓高於電源電壓，故稱升壓斬波電路。也稱之為boost變換器——升壓比，調節其即可改變Uo。將升壓比的倒數記作b，即 。b和導通占空比a有如下關系： （3-22）因此，式（3-21）可表示為 （3-23）�0�1 升壓斬波電路能使輸出電壓高於電源電壓的原因�0�5 L儲能之後具有使電壓泵升的作用�0�5 電容C可將輸出電壓保持住2. 升壓斬波電路的典型應用�0�5 直流電動機傳動�0�5 單相功率因數校正（Power Factor Correction—PFC）電路�0�5 用於其他交直流電源中圖3-3 用於直流電動機回饋能量的升壓斬波電路及其波形a） 電路圖 b） 電流連續時 c） 電流斷續時�0�1 用於直流電動機傳動時�0�5 通常用於直流電動機再生制動時把電能回饋給直流電源�0�5 實際L值不可能為無窮大，因此有電動機電樞電流連續和斷續兩種工作狀態�0�5 電機反電動勢相當於圖3-2中的電源，此時直流電源相當於圖3-2中的負載。由於直流電源的電壓基本是恆定的，因此不必並聯電容器。�0�1 電路分析基於「分段線性」的思想進行解析V處於通態時，設電動機電樞電流為i1，得下式 （3-27）式中R為電機電樞迴路電阻與線路電阻之和。設i1的初值為I10，解上式得 （3-28）當V處於斷態時，設電動機電樞電流為i2，得下式： （3-29）設i2的初值為I20，解上式得： （3-30）當電流連續時，從圖3-3b的電流波形可看出，t=ton時刻i1=I20，t=toff時刻i2=I10，由此可得： （3-33） （3-34）把上面兩式用泰勒級數線性近似，得 （3-35）該式表示了L為無窮大時電樞電流的平均值Io，即 （3-36）對電流斷續工作狀態的進一步分析可得出：電流連續的條件為 （3-38）根據此式可對電路的工作狀態作出判斷。3.1.3 升降壓斬波電路和Cuk斬波電路 1. 升降壓斬波電路圖3-4 升降壓斬波電路及其波形a）電路圖 b）波形設L值很大，C值也很大。使電感電流iL和電容電壓即負載電壓uo基本為恆值。�0�1 基本工作原理�0�5 V通時，電源E經V向L供電使其貯能，此時電流為i1。同時，C維持輸出電壓恆定並向負載R供電。�0�5 V斷時，L的能量向負載釋放，電流為i2。負載電壓極性為上負下正，與電源電壓極性相反，該電路也稱作反極性斬波電路穩態時，一個周期T內電感L兩端電壓uL對時間的積分為零，即 （3-39）當V處於通態期間，uL = E；而當V處於斷態期間，uL = - uo。於是： （3-40）所以輸出電壓為： （3-41）改變a，輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。 當0<a <1/2時為降壓 當1/2<a <1時為升壓 因此稱作升降壓斬波電路。或稱之為buck-boost 變換器。2. Cuk斬波電路圖3-5所示為Cuk斬波電路的原理圖及其等效電路。圖3-5 Cuk斬波電路及其等效電路a） 電路圖 b） 等效電路�0�5 V通時，E—L1—V迴路和R—L2—C—V迴路分別流過電流�0�5 V斷時，E—L1—C—VD迴路和R—L2—VD迴路分別流過電流�0�5 輸出電壓的極性與電源電壓極性相反�0�5 等效電路如圖3-5b所示，相當於開關S在A、B兩點之間交替切換穩態時電容C的電流在一周期內的平均值應為零，也就是其對時間的積分為零，即 （3-45）在圖3-5b的等效電路中，開關S合向B點時間即V處於通態的時間ton，則電容電流和時間的乘積為I2ton。開關S合向A點的時間為V處於斷態的時間toff，則電容電流和時間的乘積為I1 toff。由此可得 （3-46）從而可得 （3-47）當電容C很大使電容電壓uC的脈動足夠小時，輸出電壓Uo與輸入電壓E的關系可用以下方法求出：當開關S合到B點時，B點電壓uB=0，A點電壓uA= -uC；當S合到A點時，uB= uC，uA=0因此，B點電壓uB的平均值為 （UC為電容電壓uC的平均值），又因電感L1的電壓平均值為零，所以 。另一方面，A點的電壓平均值為 ，且L2的電壓平均值為零，按圖3-5b中輸出電壓Uo的極性，有 。於是可得出輸出電壓Uo與電源電壓E的關系： （3-48）這一輸入輸出關系與升降壓斬波電路時的情況相同。�0�1 優點（與升降壓斬波電路相比）： 輸入電源電流和輸出負載電流都是連續的，且脈動很小，有利於對輸入、輸出進行濾波。3.1.4 Sepic斬波電路和Zeta斬波電路 圖3-6分別給出了Sepic斬波電路和Zeta斬波電路的原理圖。圖3-6 Sepic斬波電路和Zeta斬波電路a）Sepic斬波電路 b）Zeta斬波電路Sepic斬波電路的基本工作原理是：當V處於通態時，E—L1—V迴路和C1—V—L2迴路同時導電，L1和L2貯能。V處於斷態時，E—L1—C1—VD—負載（C2和R）迴路及L2—VD—負載迴路同時導電，此階段E和L1既向負載供電，同時也向C1充電，C1貯存的能量在V處於通態時向L2轉移。Sepic斬波電路的輸入輸出關系由下式給出： （3-49）Zeta斬波電路也稱雙Sepic斬波電路，其基本工作原理是：在V處於通態期間，電源E經開關V向電感L1貯能。同時，E和C1共同向負載R供電，並向C2充電。待V關斷後，L1經VD向C1沖電，其貯存的能量轉移至C1。同時，C2向負載供電，L2的電流則經VD續流。Zeta斬波電路的輸入輸出關系為： （3-50）兩種電路相比，具有相同的輸入輸出關系。Sepic電路中，電源電流和負載電流均連續，有利於輸入、輸出濾波，反之，Zeta電路的輸入、輸出電流均是斷續的。另外，與前一小節所述的兩種電路相比，這里的兩種電路輸出電壓為正極性的，且輸入輸出關系相同。

③ 二重一相，一重二相，二重二相降壓斬波電路分別怎麼畫圖為三重三相的，仿照這個三重三相來畫

一般=相變壓器的圖都是以左邊為初級繞組，右邊為次級繞組，當中的實粗線為變壓器鐵芯，其鐵芯標注也有多種，在此不作多多表示。而次級繞組可有多種需用電壓輸出，可以抽頭，也可共頭為地多種交流電壓供用。

作變換x=rcosθ，y=rsinθ的逆變換，rdrdθ=dxdy

積分區域：θ=π/4表示直線y=x在第一象限的部分，r=secθ，即x=1

所以是0<=x<=1,0<=y<=x

所以原式=∫<0,1>dx∫<0,x>f(x^2+y^2)dy

(3)降壓斬波電路原理圖擴展閱讀：

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

目前，斬波器廣泛用於電力牽引。例如地鐵、電力機車、無軌電車和電 瓶搬運車等直流電動機的無級調速上。與傳統的在電路中串電阻調壓的方法 相比，不僅有較好的起動、制動特性，而且省去體積大的直流接觸器和耗電 大的變阻器，電能損耗也大大減少。

④ 什麼是斬波電路，什麼是逆變電路能不能詳細解釋下它們的用途

斬波電路.分為6種:降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路，Cuk斬波回電路，答Sepic斬波電路，Zeta斬波電路，前兩種是最基本電路。它的功能是將直流電變為另一種固定的或可調的直流電，也稱為直流-直流變換器.一般是指直接將直流變成直流的情況，不包括直流-交流-直流的情況；直流斬波電路的種類很多.逆變電路.與整流電路相對應，將低電壓變為高電壓，把直流電變成交流電的電路稱為逆變電路.它的基本作用是在控制電路的控制下將中間直流電路輸出的直流電源轉換為頻率和電壓都任意可調的交流電源.
謝謝
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⑤ 簡述降壓斬波電路工作原理

是在電極/溶液界面通過電子或離子的定向排列造成電荷的對峙而產生的。對一個電極/溶液體系，會在電子導電的電極和離子導電的電解質溶液界面上形成雙電層。當在兩個電極上施加電場後，溶液中的陰、陽離子分別向正、負電極遷移，在電極表面形成雙電層；撤消電場後，電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩定，在正負極間產生相對穩定的電位差。這時對某一電極而言，會在一定距離內(分散層)產生與電極上的電荷等量的異性離子電荷，使其保持電中性；當將兩極與外電路連通時，電極上的電荷遷移而在外電路中產生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性，這便是雙電層電容的充放電原理。

法拉第准電容：其理論模型是由Conway首先提出，是在電極表面和近表面或體相中的二維或准二維空間上，電活性物質進行欠電位沉積，發生高度可逆的化學吸脫附和氧化還原反應，產生與電極充電電位有關的電容。對於法拉第准電容，其儲存電荷的過程不僅包括雙電層上的存儲，而且包括電解液離子與電極活性物質發生的氧化還原反應。當電解液中的離子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加電場的作用下由溶液中擴散到電極/溶液界面時，會通過界面上的氧化還原反應而進入到電極表面活性氧化物的體相中，從而使得大量的電荷被存儲在電極中。放電時，這些進入氧化物中的離子又會通過以上氧化還原反應的逆反應重新返回到電解液中，同時所存儲的電荷通過外電路而釋放出來，這就是法拉第准電容的充放電機理。

⑥ 三相斬波電路如下

這個是降壓斬波電路，所以UO=Ton/T*E
u0=20/50*50v=20v
I=u0/R=20/20=1A
希望可以幫助你~~
不好意思我剛才翻書看了看 這個是升壓斬波電路
U0=(T/Toff)*E=50/(50-20)*50
I0=u0/R
這次對了