KA_IX

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IGBT直流斩波电路实际应用注意问题

2021-4-12 12:18:50 显示全部楼层
直流电路的斩波技术应用十分广泛,其在开关电源及直流电动机驱动应用领域普遍,其特点是使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波能领域得到了广泛的应用。但以IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:
  (1)系统损耗的问问题
  (2)栅极电阻问题
  (3)驱动电路实现过流过压保护的问题
  直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术,这种电路把直流电压斩成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需要的输出电压。PWM控制方式是目前才用最广泛的一种控制方式,它具有良好的调整特性。随电子技术的发展,近年来已发展各种集成式控制芯片,这种芯片只需外接少量元器件就可以工作,这不但简化设计,还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点。
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贴片美丽

斩波器是一种将电压值固定的直流电,转换为另一固定电压或可调电压的装置,一般是指直流对直流的转换。斩波电路是斩波器的核心组成部分,负责将输入电压转换成目标输出电压。根据输入输出电压大小、极性,斩波电路可分为降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路等
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分立元件斩波电路

升压斩波工作原理  假设L和C值很大。V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R供电,输出电压Uo恒定。
  V处于断态时,电源E和电感L同时向电容C充电,并向负载提供能量。
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斩波电路图

首先假设电感L值很大,电容C值也很大。当V-G为高电平时,Q1导通,12V电源向L充电,充电基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载R供电,因C值很大,基本保持输出电压uo为恒值,记为Uo。设V处于通态的时间为Ton,此阶段电感L上积储的能量为EI1ton。当V处于段态时E和L共同向电容C充电,并向负载R提供能量。设V处于段态的时间为toff,则在此期间电感L释放的能量为(U0-E)I1Toff。当电路工作于稳态时,一个周期T中电感L积储的能量于释放的能量相等,即
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电感L积储的能量公式

上式中的T/toff≥1,输出电压高于电源电压。式(1-1)中T/toff为升压比,调节其大小即可改变输出电压Uo的大小。
  2)数量关系  设V通态的时间为ton,此阶段L上积蓄的能量为:EmI1Ton
  设V断态的时间为toff,则此期间电感L释放能量为:(E-Em)I2Toff 稳态时,一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等:
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蓄能量与释放能量相等

T/toff》1,输出电压高于电源电压,故为升压斩波电路。
  T/toff-升压比;升压比的倒数记为β,即β=toff/T。又因为α+β=1。所以:
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相等能量

电压升高得原因:电感L储能使电压泵升的作用,电容C可将输出电压保持住。
  升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因  一是L储能之后具有使电压泵升的作用 二是电容C可将输出电压保持住 以上分析中,认为V通态期间因电容C的作用使得输出电压Uo不变,但实际C值不可能无穷大,在此阶段其向负载放电,Uo必然会有所下降,故实际输出电压会略低
  如果忽略电路中的损耗,则由电源提供的能量仅由负载R消耗,即
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斩波的效果


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电子阔少

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电子阔少 2021-4-12 22:51:39 显示全部楼层
看了文中电感L储能使电压泵升的作用,理解了,谢谢

简单qqq

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