电源逆变器工作原理直流至直流切换式转换器典型直流至直流转换器系统的构造如图1所示,其输入通常为由线电压整流而得到非调节直流电压,然后再利用切换式直流至直流转换器将此变动的直流电压转换成一调节的直流电压。图1 直流至直流切换式转换器典型直流至直流转换器系统的构造1.降压式(step-downbuck)转换器。2.升压式(step-upboost)转换器。3.升降压式(step-down/step-u
电源逆变器工作原理
直流至直流切换式转换器典型直流至直流转换器系统的构造如图1所示,其输入通常为由线电压整流而得到非调节直流电压,然后再利用切换式直流至直流转换器将此变动的直流电压转换成一调节的直流电压。
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图1 直流至直流切换式转换器典型直流至直流转换器系统的构造 1.降压式(step-downbuck)转换器。 2.升压式(step-upboost)转换器。
3.升降压式(step-down/step-upbuck-boost)转换器。 4.全桥式转换器。
上述四种转换器中,只有降压式及升压式是最基本的转换器电路结构,升降压式转换器是此二基本转换器的结合,而全桥式转换器则是由降压式转换器衍生而来。
直流至直流转换器的控制直流至直流转换器的作用即是在输入电压与输出负载变动的情况下能够调节输出电压为所设定的位准。电压位准转换之原理可以图2(a)所示之简单电路来说明,由开关导通与截止可得图2(b)之波形,其中输出电压Vo平均值大小Vo与开关之导通及截止时间(ton及toff)有关。平均输出电压大小调整之最典型的方式是采用脉波宽度调变法(Pulse-WidthModulation,PWM),其切换周期Ts(=ton+toff)为固定,由调整导通时间之大小来改变平均输出电压之大小Vo。
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A B
图2 脉波宽度调变切换控制的方块图如图3(a)所示,开关之切换控制信号由控制讯号Vcontrol与周期为Ts之锯齿波Vst比较而得,控制信号则由Vo之实际值与设定值之误差放大而得。Vcontrol与Vst比较所得之切换控制信号的波形如图3(b)所示。当控制讯号Vst较大时,则为高准位信号,即使开关导通,反之为低准位信号即使开关截止,故开关之切换周期亦为Ts,由以上的原理可知,开关切换之责任周期(DutyRatio)为D=ton/Ts=Vcontrol/Vst,其中Vst为锯齿波
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的振幅。
图 3
降压式直流至直流转换器降压式转换器,顾名思义,其作用为将较高准位的输入电压换成较低准位的输出电压,主要用途为直流电源供应器及直流电机速度控制。图2(a)所示为提供纯电阻性负载之降压式转换器,由图2(b)可知其输出电压波形由开关位置决定。平均输出
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电压为
图 4 升压式直流至直流转换器图5为升压式转换器电路,主要用途为直流电源供应器与直流电动机之再生制动
(RegenerativeBreaking)。顾名思义,其输出电压高过于其输入电压。当开关导通时,二极管反向偏压,输入电能储存于电感,负载电能则由电容提供。当开关截止时,负载吸收输入及储存电感中之电能。
图5
图6所示为电感电流为连续之稳态工作波形,由稳态下电感电压一周期之平均值为零可得
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