实验五直流斩波电路的性能研究(六种典型线路)（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）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DJK01电源控制屏、DJK09单相调压与可调负载、DJK20直流斩波电路、D42三相可调电阻、双踪示波器（慢扫描）、万用表。三、实验线路及其原理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1所示。图中V为全控型器件，选用IGBT。D为续流二极管。图1(a)中的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，UD=Ui。当V处于断态时，负载电流经过二极管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：式中ton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，a为导通占空比，简称占空比或导通比（a=ton/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a，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。图1降压斩波电路的原理图及波形(2)升压斩波电路(BoostChopper)升压斩波电路的(BoostChopper)原理图及工作波形如图2所示。电路也使用一个全控型的器件V。由图2(b)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为恒定值。设V处于通态的时间为ton，此阶段电感L1上积蓄的能量为UiI1ton。当V处于断态时Ui和共同向电容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。当电路工作于稳态是，一个周期T内电感L1积蓄的能量与释放的能量相等，即：上式中的，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。图2升压斩波电路的原理图及波形(3)升降压斩波电路(Boost-BuckChopper)升降压斩波电路的原理图及工作波形如图3所示，电路的基本工作原理是：当可控开关V处于通态时，电源Ui经V向电感L1供电使其贮存能量，同时C1维持输出电压Uo基本恒定并向负载供电。此后，V关断，电感L1中贮存的能量向负载释放。可见，负载电压为上负下正，与电源电压极性相反。输出电压为：若改变导通比a，则输出电压可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当0<a<1/2时为降压，当1/2<a<1时为升压。图3升降压斩波电路的原理图及波形(4)Cuk斩波电路Cuk斩波电路的原理图如图4所示。电路的基本工作原理是：当可控开关V处于通态时，Ui-L1-V回路和负载R-L2-C2-V回路分别流过电流。当V处于断态时，Ui-L1-C2-D回路和负载回路R-L2-D分别流过电流，输出电压的极性与电源电压极性相反。输出电压为：若改变导通比a，则输出比电源电压高，也可以比电源电压低。当0<a<1/2时为降压，当1/2<a<1时为升压。图4Cuk斩波电路原理图(5)Sepic斩波电路Sepic斩波电路的原理图如图5所示。电路的基本工作原理是：可控开关V处于通态时，Ui-L1-V回路和C2-V-L2回路同时导电，L1和L2贮能。当V处于断态时，Ui-L1-C2-D-R回路及L2-D-R回路同时导电，此阶段Ui和L1既向R供电，同时也向C2充电，贮存的能量在V处于通态时向L2转移。输出电压为：若改变导通比a，则输出比电源电压高，也可以比电源电压低。当0<a<1/2时为降压，当1/2<a<1时为升压。图5Sepic斩波电路原理图(6)Zeta斩波电路Zeta斩波电路的原理图如图6所示。电路的基本工作原理是：当可控开关V处于通态时，电源Ui经开关V向电感L1贮能。当V处于断态后，L1经D与C2构成振荡回路，其贮存的能量转至C2，至振荡回路电流过零，L1上的能量全部转移至C2上之后，D关断，C2经L2向负载R供电。输出电压为：图6Zeta斩波电路原理图2、驱动与控制电路控制电路以SG3525为核心构成，SG3525为美国SiliconGeneral公司生产的专用PWM控制集成电路，它采用恒频脉宽调制控制方案，内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路。调节Ur的大小，在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相差、占空比可调的矩形波（即PWM信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制。详细