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第3章 直流斩波电路 3.1 基本斩波电路 (主要内容) 3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 本章小结 第3章 直流斩波电路·引言 直流斩波电路（DC Chopper） 将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。 也称为直流—直流变换器（DC/DC Converter）。 一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。 分为直接直流变流电路和间接直流变流电路（隔离）。 3.1 基本斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 3.1.2 升压斩波电路 3.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路* 3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路* 3.1.1 降压斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 工作原理 3.1.1 降压斩波电路 数量关系 3.1.1 降压斩波电路 斩波电路三种控制方式 T不变，变ton —脉冲宽度调制（PWM）。 ton不变，变T —频率调制。 ton和T都可调，改变占空比—混合型。 3.1.1 电路结构和降压原理 1. Buck变换器的电路结构：元器件的作用？ 2. 数学分析的理想化假设 3. Buck电路的分析思路 关于开关管T加驱动信号VG 稳态时为周期性通断信号 开关周期为TS 导通时间记为Ton、 关断时间记为Toff， 开关频率为fs 占空比D：也叫“导通比”，是开关管导通时间与周期的比值。 它们之间的关系式： 3. Buck电路的分析思路（续） Buck电路的工作状态与开关T、D的导断状态间的关系 —因为T、D不可能同时通，所以有三种状态： （1）T为通态、D断态 （2）T为断态、D通态----二极管续流 （3）T、D都关断的状态----电感L的电流断流 4. 降压原理分析与推导 4. 降压原理分析与推导（续） 5. 控制方式 6、输出电压的LC滤波 6.输出电压的LC滤波（续） 6.输出电压的LC滤波（续） 3.1.2 电感电流连续时工作特性（CCM模式） 2.电感电流连续时的主要波形 4. 滤波电容C的工作状态分析 高频周期性充放电状态：稳态平均电流为零。 若滤波电容足够大，则电容电压（输出电压）视为恒定的直流电压。 当C不很大时，则电容电压存在一定的脉动。 一个开关周期内充电电荷（放电电荷）： 计算出输出电压的脉动量： 负载电压纹波： 结论：提高开关频率、减小谐振频率可减小输出电压脉动。 3.1.3 电感电流断流时工作特性（DCM） 例3.1 设计Buck DC/DC变换器 解题思路（设计方法） 3.1.2 升压斩波电路 升压斩波电路（Boost Chopper） 3.1.2 升压斩波电路 工作原理 3.1.2 升压斩波电路 数量关系 3.1.2 升压斩波电路 电压升高的原因：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 3.1.2 升压斩波电路 2) 升压斩波电路典型应用 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 基本工作原理 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 数量关系 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 3.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路 2) Cuk斩波电路（自学） 3.6 带隔离变压器的DC-DC变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 3.6.2 隔离型Buck-Boost变换器—单端反激变换器 *3.6.3 隔离型Cuk变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 3.6.1 隔离型Buck变换器—单端正激变换器 1. 开关管T关断期间的两端最大电压 2.磁通复位 3.最大运行导通比Dmax 3.6.2 隔离型Buck-Boost变换器—单端反激变换器 Ton期间: N1*为正，D1截止 2. T off时的波形和关系式 4. 电流关系式 5.开关管T、D1阻断时承受的电压 6.双管反激变换器 7. 单端反激变换器小结 单端反激式开关电源（DC/DC典型应用之一） 开关电源（DC/DC典型应用之一） 有关开关电源的原理，参考教材第8章8.2节 关于开关电源更详细深入的电路拓扑结构、工作原理、变压器设计、参数选择可参考： 张占松，蔡宣三 编著 《开关电源的原理与设计 》，北京：电子工业出版社，2004年 3.2复合斩波电路和多相多重斩波电路 （此节不要求） 3.2.1 电流可逆斩波电路 3.2.2 桥式可逆斩波电路 3.2