实验五直流斩波电路的性能研究（六种典型线路）
一、实验目的1熟悉直流斩波电路的工作原理。2熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。
3了解PWM控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。
二、实验所需挂件及附件
序号
型号
备注
1DJK01电源控制屏
该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2DJK09单相调压与可调负载
3DJK20直流斩波电路
4D42三相可调电阻
5慢扫描示波器
自备
6万用表
自备
三、实验线路及原理
1、主电路①、降压斩波电路BuckChopper降压斩波电路BuckChopper的原理图及工作波形如图412所示。图中V为全控型器件，选用IGBT。D为续流二极管。由图412b中V的栅极电压波形UGE可知，当V处于通态时，电源Ui向负载供电，UDUi。当V处于断态时，负载电流经二极管D续流，电压UD近似为零，至一个周期T结束，再驱动V导通，重复上一周期的过程。负载电压的平均值为：
Uo
to
to
toff
Ui
to
T
U
i
aUi
式中to
为V处于通态的时间，toff为V处于断态的时间，T为开关周期，α为导通占空比，
简称占空比或导通比αto
T。由此可知，输出到负载的电压平均值UO最大为Ui，若减小占空
比α，则UO随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电路为降压斩波电路。
UG
toff
C
E
L1
E
to


T
t
G
Ui
V
DUD
C1
UD
RUo
Ui
t


UO
t
a电路图
b波形图
图412降压斩波电路的原理图及波形②、升压斩波电路BoostChopper升压斩波电路BoostChopper的原理图及工作波形如图413所示。电路也使用一个全控型器件V。由图413b中V的栅极电压波形UGE可知，当V处于通态时，电源Ui向电感L1充电，充电电流基本恒定为I1同时电容C1上的电压向负载供电，因C1值很大，基本保持输出电压UO为
105
f恒值。设V处于通态的时间为to
，此阶段电感L1上积蓄的能量为UiI1to
。当V处于断态时Ui和L1共同向电容C1充电，并向负载提供能量。设V处于断态的时间为toff，则在此期间电感L1释放的能量为UOUiI1to
。当电路工作于稳态时，一个周期T内电感L1积蓄的能量与释放的能量相等，即：
UiI1to
UOUiI1toff
to
toff
T
UotoffUitoffUi
上式中的Ttoff≥1输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。
UGEt

I1
L1
CUD

D

UD
Ui
G
V
C1
RUo
t
E
UO


t
a电路图
b波形图
图413升压斩波电路的原理图及波形
③、升降压斩波电路BoostBuckChopper
升降压斩波电路BoostBuckChopper的原理图及工作波形如图414所示。电路的基本工作
原理是：当可控开关V处于通态时，r