升压斩波电路的基本原理

工作原理:

假设L值、C值很大，V通时，E向L充电，充电电流恒为I₁，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压U_o为恒值，记为U_o。设V通的时间为t_on，此阶段L上积蓄的能量为EI₁t_on

V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为t_off，则此期间电感L释放能量为               （1-1）

 

    a)

图1-2升压斩波电路及其工作波形

a）电路图b）波形

 

稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等，得

                          （1-2）

输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost变换器

进一步分析：

a L储能之后具有使电压泵升的作用

b 电容C可将输出电压保持

 

斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图1-3中E_m所示。为使i_o连续且脉动小，通常使L值较大。

数量关系

电流连续时，负载电压平均值

                 （1-3）

a——导通占空比，简称占空比或导通比

U_o最大为E，减小a，U_o随之减小——降压斩波电路。也称为Buck变换器。

负载电流平均值   I=U_d/R                        （1-4）

电流断续时，U_o平均值会被抬高，一般不希望出现

斩波电路三种控制方式

a 脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节t_on，应用最多

b 频率调制或调频型——t_on不变，改变T

c 混合型——t_on和T都可调，使占空比改变