电力电子第三章 .pptVIP

谐波和无功功率分析基础???非正弦电路中的情况有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同，功率因数仍由式（2-62）定义。公用电网中，通常电压的波形畸变很小，而电流波形的畸变可能很大。因此，不考虑电压畸变，研究电压波形为正弦波、电流波形为非正弦波的情况有很大的实际意义。设正弦波电压有效值为U，畸变电流有效值为I，基波电流有效值及与电压的相位差分别为I1和j1。这时有功功率为：P=UI1cosj1（2-65）功率因数为：（2-66）第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日谐波和无功功率分析基础基波因数——n=I1/I，即基波电流有效值和总电流有效值之比位移因数（基波功率因数）——cosj1非正弦电路的无功功率定义很多，但尚无被广泛接受的科学而权威的定义一种简单的定义是仿照式（2-63）给出的：（2-67）这样定义的无功功率Q反映了能量的流动和交换，目前被较广泛的接受，但该定义对无功功率的描述很粗糙。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.1降压斩波电路

降压斩波电路（BuckChopper）又称Buck变换器(BuckConverter)电路如图所示。图中使用一只全控器件作为主控开关。（主控器件也可选用MOSFET、GTR、GTO）第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.1.1工作原理a.0tt1当开关的栅板加控制脉冲后，V闭合，则直流电源E经开关V电感LRM构成回路。即直流电源对电感L充电。b.t1tt2当主控开关V上的栅极加控制信号消失后，V断开，则电感上的贮能REMVD构成回路。即负载R上的能量由电感上的贮能供电，电感L放电。3.1.2.基本数量关系假设电感L无穷大，故在一周期内，当电路处于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等。负载电压Uo分段表达式为： 第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日故在一个周期T内的负载电压Uo的平均值为：α称为占空比。由上式可知，输出到负载的电压平均值Uo最大为E，且平均值Uo随α减小而减小，因此该电路具有降压功能。负载电流平均值为：若负载中L值较小，则在V关断后，负载电流可能会出现断续，实用时，一般不希望出现电流断续的情况。第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.1.3．控制方式

根据对输出电压平均值进行控制的方式不同，斩波电路可有三种控制方式：1）保持开关周期T不变，调节开关导通时间ton，称为脉冲宽度调制（pulsewidthmodulation，即PWM）2）保持开关导通时间ton不变，改变开关周期T，称为频率调制方式或调频型，简称PFM3）ton和T都可调，使占空比改变，称为混合型。以上数学关系不仅适用反电势负载，也适用于电阻性负载，此时，只要令EM＝0，即可。公式仍有效。第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.1.1降压斩波电路图3-1降压斩波电路的原理图及波形a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析V通态期间，设负载电流为i1，可列出如下方程： （3－3）EERitiL=++M11dd设此阶段电流初值为I10，?=L/R，得第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日

V断态期间，设负载电流为i2，可列出如下方程：（3-5）设此阶段电流初值为I20，解上式得：

当电流连续时，有：图3-1降压斩波电路的原理图及波形a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形3.1.1降压斩波电路第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日即V进入