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负载,VD为续流二极管。当S断开时,VD为iL提供续流通路。E为输入直流电压,Uo为输出电压平均值。当选用IGBT作为开关器件时,降压斩波电路如图42b所示。
iE
S

L
iL

Io

iE
RUo

iDuL
VD
T
G
L

iL

Io


E
uD

uC

C
iDuL
VD

E
iC
uD

uC

C
R
Uo

iC
aS为开关器件bIGBT为开关器件图42降压斩波电路的拓扑结构图根据电路中电感电流的连续情况,可将降压斩波电路分为连续导电和不连续导电两种工作模式。4211电感电流连续导电模式连续导电模式对应电感电流恒大于零的情形。设开关器件T的控制信号为UG(UG的波形如图44所示)。当UG为高电平时T导通,UG为低电平时T关断。T导通与关断时的等效电路分别如图43a、b所示。电路的工作原理是:设电路已处于稳定工作状态,在t0时,使T导通,因二极管VD反向偏置,电感两端电压为uLEUo,且为正。此时,电源E通过电感L向负载传递能量,电感中的电流iL从I1线性增长至I2,储能增加。在tto
时刻,使T关断,而iL不能
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f《电力电子技术》第4章
突变,故iL将通过二极管VD续流,L储能消耗在负载R上,iL线性衰减,储能减少。此时
uLUo。由于VD的单向导电性,iL只能向一个方向流动,即总有iL≥0,从而在负载
R上获得单极性的直流电压。选择合适的电感电容值,并控制T周期性地开关,可控制输出电压平均值大小并使输出电压纹波在容许的范围内。显然T导通时间愈长,传递到负载的能量愈多,输出电压也就愈高。T导通和关断时各电量的工作波形如图44所示。
iE

L
iL

IO

iE0
RUo
L
iL

IO

uL
uL
E
uC

C
E
iD
uC

CR
iC
iC
Uo
aT导通VD截止bVD导通T截止图43连续导电模式降压斩波电路等效电路图UG
0
to
TS
toff
t
uLEUo
0
tUoILIot
iLI2I1
0
iCI2IoI1IououCUo
△UC
0
t
0
t
ioIo
0
t
图44降压斩波电路的工作波形图在to
期间,T导通,根据等效电路43a,可得出电感L上的电压为
uLL
diLdt
(43)
由于电感和电容无损耗,电流iL从T导通时的电流初值I1线性增长至终值为I2,因此上式
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f《电力电子技术》第4章
可写成
EUoL

diLIIIL21LLdtto
to
(44)
ILEUo式中ILI2I1为电感电流的变化量,Uo为输出电压的平均值。to
L
至I1,因此有
在toff期间,T关断,VD导通续流,根据图43b的等效电路,电流iL从I2线性衰减
diLIIIL12LLdttofftoffI即toffLLUo从式(44)和式(4r
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