1、项目四项目四 开关电源开关电源控制电路控制电路 1)概念 开关电源:就是利用电力电子器件电力电子器件（如全控器件：电力晶体管、电力场效应管、绝缘栅双极型晶体管等），将恒定的直流电源，通过控制器件的“接通接通”和“关断关断”时间，实现输输出直流电压出直流电压调节。2）任务：1、器件学习 三种全控器件(GTR,电力MOSFET,IGBT)2、变流技术学习 斩波电路斩波电路任务一、任务一、全控型全控型器件学习器件学习 1、电力晶体管电力晶体管 2、电力场效应晶体管电力场效应晶体管 3、绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管既可控制开通又可控制关断的器件全控型器件通常分为电流控制型与电压控制型。电流控制型：
2、从控制极注入或抽出电流信号控制器件通断，如门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、集成门极换流晶闸管(IGCT)等。特点：控制功率较大、控制电路复杂、工作频率低。电压控制型：从控制极以电压信号控制器件通断，如电力场效应管(简称功率MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。特点：控制功率小、控制电路简单、工作频率较高。1、电力晶体管电力晶体管电力晶体管电力晶体管（Giant TransistorGTR）按英文直译为巨型晶体管，是一种耐高电压、大电流的是一种耐高电压、大电流的双极结型晶双极结型晶体管体管（Bipolar Junction TransistorBJT）。在电力电子技术
3、范围内，GTR和BJT两名字等效。在20世纪80年代以来，在中小功率范围GTR取代晶闸管，但目前GTR大多已被IGBT和电力场效应管取代。GTR的结构和工作原理的结构和工作原理 与普通的双极结型晶体管双极结型晶体管基本原理是一样的。对于对于GTR来说，来说，最主要的特性是最主要的特性是耐压高耐压高、电流大电流大、开开关特性好关特性好。优点：优点：具有自关断能力具有自关断能力,饱和压降低、开关时间短、安全工作区宽，功率容量大。缺点缺点:驱动电流较大、耐浪涌电流能力差、易受二次击穿而损坏。目前，电力晶体管常用的外形有四种：铁壳封装、塑壳封装、模块封装和 集成电路封装。封装的外形如图1-17所示 （
4、a）铁壳封装 (b)塑壳封装 (c)模块封装 (d)电路封1、电力晶体管、电力晶体管(GTR)5/89单管的GTR结构与普通晶体管类似，它由由三层半导体三层半导体（分别引出集电极、基极和发射极）形形成的两个成的两个PN结结（集电结和发射结）构成，多采用构成，多采用NPN结构。结构。在应用中，GTR一般采用一般采用共发射极共发射极接法。接法。GTR 的电流放大系数电流放大系数 =IC/IB，类似信息电子技术，而GTR 的说明书中通常给出直流电流增益hFE,，故一般认为hFE约等于，单管单管GTR的的 值比信息处值比信息处理的晶体管小的多理的晶体管小的多，通常为10左右，为获得大电流，为获得大电流
5、，GTR通常采用至少由通常采用至少由两个晶体管按两个晶体管按达林顿接法达林顿接法组成的单元结构组成的单元结构增大电流增益。GTR的结构、电气图形符号和内部载流子的流动a)内部结构断面示意图 b)电气图形符号 c)内部载流子的流动+表示高掺杂浓度，-表示低掺杂浓度 1）GTR的结构的结构2）电力晶体管的类型）电力晶体管的类型（1）单管电力晶体管）单管电力晶体管 可靠性高，能改善器件的二次击穿特性，易于提高耐压能力，并易于散出内部热量。（2）达林顿电力晶体管）达林顿电力晶体管 它是由2个或多个晶体管复合而成，可以是PNP型也可以是NPN型，其性质取决于驱动管性质取决于驱动管，它与普通复合三极管相似
6、。如图1-19所示达林顿电力晶体管的电流放大倍数很大，可以达到几十至几千倍。虽然达林顿电力晶体管大大虽然达林顿电力晶体管大大提高提高了电流放大倍数了电流放大倍数，但其饱和，但其饱和管压降却增加管压降却增加了，了，增大了导通增大了导通损耗损耗，同时降低了管子的工作速度。，同时降低了管子的工作速度。（a）NPN-NPN型达林顿结构型达林顿结构 (b)PNP-NPN型达林顿结构型达林顿结构（3）电力晶体管模块）电力晶体管模块目前生产的GTR模块，可将多达6个相互绝缘的单元电路制在同一个模块内，便于组成三相桥电路。这样，大大提高了器件的集成度、工作的可靠性和性能价格比，同时也实现了小型轻量化。3）GT
7、R的基本特性的基本特性（静态和动态）(1)静态特性静态特性 GTR在在共发射极共发射极接法时的典型接法时的典型输出特性输出特性分为分为截止区截止区、放大区放大区和和饱和区饱和区三个区域。三个区域。与普通晶体管类似。注意：注意：在电力电子电路中，在电力电子电路中，GTR工作在工作在开开关关状态，即工状态，即工 作在作在饱和区饱和区或或截止区截止区。但但在开关过程中，即在饱和区和在开关过程中，即在饱和区和截止区之间过渡时，截止区之间过渡时，一般要一般要经过经过放大区放大区。截止区放大区饱和区OIcib3ib2ib1ib1ib220V将导致绝缘层击穿。将导致绝缘层击穿。电力电力MOSFET不存在二次
8、击穿问题，这是其一大优点，但不存在二次击穿问题，这是其一大优点，但实际使用时仍应留有适当的裕量实际使用时仍应留有适当的裕量。3、绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管IGBTGTR的特点：的特点：为双极型，电流驱动，通双极型，电流驱动，通流流能力很强，但开能力很强，但开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。电力电力MOSFET优点：优点：单极型，电压驱动，开关速度快，输单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。简单。绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管（Insulat
9、ed-gate Bipolar TransistorIGBT或或IGT）综综合了合了GTR和和MOSFET的优点，即电压控制、输入阻抗高、的优点，即电压控制、输入阻抗高、开关速度快、饱和压降低、损耗小、无二次击穿现象、开关速度快、饱和压降低、损耗小、无二次击穿现象、抗浪涌电流能力强等优点。抗浪涌电流能力强等优点。IGBT单管及模块外形 它是它是三端三端器件器件，具有具有栅极栅极G、集电极、集电极C和发射极和发射极E。从结构上看，从结构上看，IGBT比比VDMOSFET 多一层多一层P+注入区，注入区，使使IGBT具有很强的通流能力。具有很强的通流能力。简化等效电路表明，简化等效电路表明，IGB
10、T 是用是用GTR与与MOSFET组成的组成的达达林顿林顿结构。结构。IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a)内部结构断面示意图 b)简化等效电路 c)电气图形符号RN为晶体管基区内的调制电阻。1）IGBT的结构的结构E问：从图见它是几端器件？IGBT与电力MOSFET结构同与异？IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，是一种场控场控器件。IGBT的的开通开通和和关断关断均由栅极和发射极间的电压均由栅极和发射极间的电压UGE决定决定的。的。导通导通-当当UGE为正且大于开启电压为正且大于开启电压UGE(th)时，时，MOSFET内内形形成沟道成沟道，并为晶体管提供基极电流，并为晶体
11、管提供基极电流ID，使，使IGBT导通。导通。关断关断：当栅极与发射极间施加：当栅极与发射极间施加反向电压反向电压或不加信号时，或不加信号时，MOSFET内的内的沟道消失沟道消失，晶体管的基极电流被切断，使得，晶体管的基极电流被切断，使得IGBT关断。关断。2）IGBT的工作原理的工作原理E静态特性静态特性(包括转移特性和输出特性)1)转移特性转移特性 它描述的是栅射电压它描述的是栅射电压UGE与集电与集电极电流极电流 IC之间的关系。之间的关系。UGE(th)是开启电压（是开启电压（是导通时最低栅射电压），它随，它随温度温度升高而略有升高而略有下降，温度每升高下降，温度每升高1度，其值下降度
12、，其值下降5mV左右，在左右，在+25度时，度时，UGE(th)的的值一般为值一般为2-6V。（a）转移特性 3）IGBT的基本特性(包括静态特性和动态特性)E2）输出特性（伏安特性）UCE0时,与晶体管类似，以栅射电压UGE为参考，集电极电流IC与集射极间电压UCE之间的关系。分为三个区域：正向阻断区、有源区和饱和区。与GTR有什么不同？(截、放、饱)当UCE0时，IGBT为反向阻断工作状态。在电力电子电路中，IGBT工作在开关状态，即在正向阻断区和饱和区之间来回转换。(b)IGBT的转移特性和输出特性 b)输出特性 E动态特性动态特性 开通过程开通过程 开通延迟时间开通延迟时间td(on)
13、：(从UGE上升沿的10%到ICM10%）电流上升时间电流上升时间tr(ICM从10%上到90%）开通时间开通时间ton=td(on)+tr 在开通的同时，在开通的同时，集射电压集射电压UCE的下降的下降，过程分为过程分为tfv1和和tfv2两段。两段。tfv2 下降缓慢，下降缓慢，只有此段结束后，只有此段结束后，IGBT才完全进入饱才完全进入饱和状态。和状态。关断过程关断过程 关断延迟时间关断延迟时间td(off)(从UGE下降沿的90%到ICM90%）电流下降时间电流下降时间tf(ICM从90%下到10%）电流下降时间tf 细分为tfi1(IGBT内部的MOSFET关断时间)和tfi2(I
14、GBT内部的PNP晶体管关断时间)关断时间关断时间toff=td(off)+tf IGBT的开关过程IGBT的特性可以总结如下：的特性可以总结如下：IGBT开关速度开关速度高，高，开关损耗开关损耗小。小。（资料表明，1000V以上时，IGBT的开关损耗只有GTR的1/10,与电力MOSFET相当）在相同电压和电流的情况下，在相同电压和电流的情况下，IGBT的的安全工作区安全工作区比比GTR大，而且具有耐大，而且具有耐脉冲电流脉冲电流冲击的能力。冲击的能力。IGBT通态压降通态压降比比VDMOSFET低，特别是在电流较大的区低，特别是在电流较大的区域。域。IGBT输入阻抗输入阻抗高，其输入特性与
15、电力高，其输入特性与电力MOSFET类似。类似。与电力与电力MOSFET和和GTR相比，相比，IGBT的的耐压耐压和和通流能力通流能力还还可以进一步提高，同时保持可以进一步提高，同时保持开关频率开关频率高的特点。高的特点。（3）擎住效应和安全工作区）擎住效应和安全工作区擎住效应擎住效应 由于由于IGBT复合器件内有一个复合器件内有一个寄生晶闸管寄生晶闸管存在，当存在，当IGBT集电极电流集电极电流IC 大大到一定程度到一定程度,可使寄生可使寄生晶闸管晶闸管（半控器件半控器件）导通，从而栅极会失去对集）导通，从而栅极会失去对集电极电流的控制作用，这种电流电极电流的控制作用，这种电流失控失控现象就
16、像普通晶闸管被触发以后，现象就像普通晶闸管被触发以后，即使撤销触发信号晶闸管仍然因进入正反馈过程而维持导通的机理一即使撤销触发信号晶闸管仍然因进入正反馈过程而维持导通的机理一样，因此被称为样，因此被称为擎住效应或自锁效应擎住效应或自锁效应。IGBT发生擎住效应后，集电极电发生擎住效应后，集电极电流过大，产生过高的功耗导致器件损坏。流过大，产生过高的功耗导致器件损坏。说明：说明：擎住效应曾限制了擎住效应曾限制了IGBT电流容量的进一步提高，经过多年的努力，电流容量的进一步提高，经过多年的努力，此问题得到极大改善。此问题得到极大改善。安全工作区安全工作区 IGBT开通和关断时开通和关断时,均具有较
17、宽的安全工作区均具有较宽的安全工作区。IGBT开通时对应的安全工作区,称为正向偏置安全工作区(FBSOA);IGBT关断时对应的安全工作区，称为反向偏置安全工作区(RBSOA)。4、其他新型电力电子器件（补充）其他新型电力电子器件（补充）1）静电感应晶静电感应晶体体管管SIT2）静电感应晶静电感应晶闸闸管管SITH 3）MOS控制晶闸管控制晶闸管MCT 4）集成门极换流晶闸管）集成门极换流晶闸管IGCT 1）静电感应晶体管（静电感应晶体管（SIT）它是一种它是一种结型场效应晶体管结型场效应晶体管。它是在普通结型场效应晶体管基础上发展起来的，有源、栅、漏三个电极，它的源栅电流受栅极上的外加垂直电
18、场控制。是一种是一种多子导电多子导电的器件，的器件，其工作频率与电力MOSFET相当，甚至超过电力MOSFET，而功率容量也比电力MOSFET大，因而适用于因而适用于高频大功率高频大功率场合。场合。SIT是一种电压电压控制器件，它分N沟道和P沟道两种，箭头向外的为N-SIT，箭头向内的为P-SIT。注意注意：与前面器件不同的是与前面器件不同的是：SIT栅极不加任栅极不加任何信号时是导通的何信号时是导通的;栅极加负压时关断，栅极加负压时关断，称为称为正常导通型器件，正常导通型器件，使用时不太方便。使用时不太方便。此外，SIT通态电阻较大，使得通态损耗也大，因而SIT还未在大多数电力电子设备中得到
19、广泛应用。2）静电感应晶闸管静电感应晶闸管SITH它可以看作是它可以看作是SIT与与GTO的复合。的复合。又被称为又被称为场控晶闸管场控晶闸管（FCT），本质上是两种载流子导电的双极型(比SIT多一种载流子)器件，具有电导调制效应，通态压降低、通流能力强。其很多特性与其很多特性与GTO类似，但类似，但开关速度开关速度比比GTO高得多，是高得多，是大大容量容量的快速器件。的快速器件。一般也是正常导通型，但也有一般也是正常导通型，但也有正常关断型正常关断型，电流关断增，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展。益较小，因而其应用范围还有待拓展。3）MOS控制晶闸管（控制晶闸管（MCT）MCT（M
20、OS Controlled Thyristor）是将是将MOSFET与与晶闸管晶闸管组合而成的复组合而成的复合型器件。合型器件。MCT具有高电压、大电流、低导通压降的特点。具有高电压、大电流、低导通压降的特点。MCT的开关速度超过的开关速度超过GTR，开关损耗也小。，开关损耗也小。它曾一度被认为是最有发展前途的电力电子器件，经过它曾一度被认为是最有发展前途的电力电子器件，经过十多年的努力，最终十多年的努力，最终未未能投入实际应用。能投入实际应用。而其竞争对手IGBT却进展飞速。4）集成门极换流晶闸管集成门极换流晶闸管IGCT它是20世纪90年的后期出现的新型电力电子器件，IGCT将IGBT与G
21、TO的优点结合起来，其容量与普通GTO相当，但开关速度比普通的GTO快10倍，而且可以简化普通GTO应用时庞大而复杂的缓冲电路，只不过其所需的驱动功率仍然很大。它是一种比较理想的兆瓦级、中压开关器件，适合用于6KV和10KV的中压开关电路。此外，它的电流大、阻断电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、低导通损耗，且制造成本低、成品率高，有很好的应用前景。目前，IGCT正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTO在大功率场合的位置。分类依据分类依据种类种类典型器件典型器件特征特征开关器件开关器件是否可控是否可控不可控器件不可控器件二极管二极管单向导电性单向导电性半控器件半控器件普通晶闸管
22、普通晶闸管SCR晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压，门极与阴极之间也加上正向压，门极与阴极之间也加上正向电压时，晶闸管导通。电压时，晶闸管导通。晶闸管一晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用旦导通，门极即失去控制作用，故晶闸管为半控型器件故晶闸管为半控型器件.全控器件全控器件GTO、BJT、功率、功率MOSFET、IGBT通过控制信号既可以控制其导通，又通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断可以控制其关断根据门极根据门极(栅极栅极)驱动信号的驱动信号的不同不同电流控制器件电流控制器件SCR、GTO、BJT驱动功率大，驱动电路复杂，工作频驱动功率大，驱动电路复
23、杂，工作频率低率低电压控制器件电压控制器件MOSEET、IGBT驱动功率小，驱动电路简单可靠，工驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高作频率高根据载流子参与根据载流子参与导电情况不导电情况不同同单极型器件单极型器件MOSFET、SIT开关时间短、输入阻抗高、通态压降开关时间短、输入阻抗高、通态压降高高双极型器件双极型器件GTR、GTO、SITH通态压降低、电流容量大通态压降低、电流容量大复合型器件复合型器件IGBT、MCT、IGCT电流密度高、导通压降低、输入阻抗电流密度高、导通压降低、输入阻抗高、响应速度快高、响应速度快表4-1电力电子器件的分类与特征器件参数器件参数GTOGTOGTRGT
24、RIGBTIGBTMOSFETMOSFET驱动信号驱动信号电流电流电流电流电压电压电压电压驱动功率驱动功率大大大大中中小小电流密度电流密度大大较大较大中中小小通态压降通态压降小小小小中中大大开关速度开关速度慢慢较慢较慢中中快快表4-2常用电力电子器件参数比较 1、普通晶闸管为全控型器件，可关断晶闸管为半控制型器件。（）2、比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是()A.IGBT B.GTR C.MOSFET D.GTO 3、要使绝缘栅双极型晶体管导通，应（）。A.在栅射极加正电压 B、在栅射极加负电压 C.在集电极加正电压 D、在集电极极加负电压 4、IGBT是 和 的复合管。5、比较而言，
25、下列半导体器件中输入阻抗最大的是()A.IGBT B.GTR C.MOSFET D.GTO 6、请在正确的空格内标出下面元件简称的中文名称GTR ；电力MOSFET ；IGBT 。7、普通晶闸管、电力晶体管、电力场效应管、绝缘栅双极型晶体管均属于全控型电力电子器件。（）8、电力电子器件是一种能够承受高电压、允许通过大电流的半导体器件。（）9、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是()。A.IGBT B.GTR C.MOSFET D.GTO 10、当晶闸管承受反向电压时，不论门极加何种极性触发电压，都将工作在()A、关断状态 B、导通状态 C、饱和状态 D、不定考虑：在变流技术中，DC/DC是什
26、么技术？任务二 DC/DC变换电路 DC/DC变换电路，又称斩波电路，它是开关电源的核心技术，广泛应用于开关电源、无轨电车、地铁电车、畜电池供电的机车车辆的无级变速及电动汽车的调速及控制。引言引言直流斩波电路直流斩波电路（DC Chopper）是通过电力电子器件的是通过电力电子器件的开关作用开关作用，将一个，将一个恒定恒定的直流电的直流电压变换成另一个固定的或压变换成另一个固定的或可调可调的直流电压。的直流电压。一般强调指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输一般强调指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。入与输出之间不隔离。不包括直流-交流-直流（间接直流变流电路）。
27、实现方式：实现方式：它通过周期性的快速它通过周期性的快速接通、断开接通、断开负载电路，从负载电路，从而将而将恒定直流电恒定直流电“斩斩”成一系列的成一系列的脉冲电压脉冲电压，改变这个脉，改变这个脉冲电压接通、关断的时间比，就可方便调整输出电压的平冲电压接通、关断的时间比，就可方便调整输出电压的平均值。均值。应用：应用：直流斩波电路具有效率高、体积小、质量轻和成本直流斩波电路具有效率高、体积小、质量轻和成本低等优点，广泛应用于采用低等优点，广泛应用于采用直流电机调速直流电机调速的电力牵引上。的电力牵引上。交流可以通过变压器变压，而直流不能经变压器变压,那如何变压呢？40/441、降压斩波电路、降
28、压斩波电路（Buck Chopper）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 电路分析 1）此处使用了一个全控型器件V(IGBT)，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。2）设置了续流二极管VD，在V关断时给负载中电感电流提供通道。3）典型用途：拖动直流电动机或带蓄电池负载，此时负载中均会出现反电动势，图中用EM表示，若无反电动势，只需EM=0。工作原理 t=0时驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降，完成一个周期T。为使负载电流连续且脉动小，通常串
29、接较大电感L。这样负载电流在整个周期基本相等。若L值较小，则在V关断后，到t2时刻，负载电流已衰减到0，会出现电电流断续流断续的情况。由波形可见，断续时，u0=EM，负载电压u0平均值会被抬高，一般不希望出现电流断续的情况。电流连续时 负载电压的平均值为 EETtttEtUonoffonono=负载电流平均值为 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，为导通占空比，简称占空比或导通比。因1,故输出电压低于输入电压，即降压了。REUImoo=(4-1)(4-2)基本的数量关系基本的数量关系根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式 脉冲宽度调
30、制（PWM）：T不变，调制开关改变ton。频率调制：保持ton不变，改变T。混合型：ton和T都可调下面分段对降压斩波电路进行解析 按V处于通态和断态两个过程来分析。在V处于通态期间，设负载电流为i1可得设此阶段电流初值为I10，解上式得在V处于断态期间，设负载电流为i2可得设此阶段电流初值为I20，解上式得EERidtdiLM=11RL=)1(101tMteREEeIi=01=MERidtdiL)1(202ononttMtteREeIi=(3-2)REmeeREREeeImTt=1111/102REmeeREREeeImTt=1111/201式中，I10和I20分别是负载电流瞬时值的最小值和
31、最大值。/T=EEmm/=TTtt11/把式（3-4）和式（3-5）用泰勒级数近似，可得 oIREmII=2010当L为无穷大时，负载电流最大值、最小值均等于平均值。(4-4)(4-5)(4-6)RL/=电流连续时，有由式（3-1）-（3-3）得)(),(11202210tiItiI=(4-3)还可从能量传递关系简单地推得，由于L为无穷大，故负载电流维持为I0不变。电源只在V处于通态时提供能量 ，从负载看，整个周期负载一直在消耗能量，消耗的能力为 。一个周期中，忽略电路中的损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等，即 TIETRItEIomoono=2则REEImo=(4-7)与4-6结果相
32、同onotEITIETRIomo2当L值较小，则可能出现负载电流断续的情况。类似的，电流断续时有I10=0，且在t=ton+tx时，i2=0，可以得出=memtx)1(1ln电流断续时，txE），二是电容C可将输出电压保持住。如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即 ooIUEI=1输出电流的平均值Io为 RERUIoo1=(4-12)T/toff表示升压比，调节其大小，即可改变输出电压Uo的大小。(4-13)(4-14)例例 题：在题：在图图4-2a所示的升压斩波电路所示的升压斩波电路中，已知中，已知E=50V，L值和值和C值极大，值极大，R=20，采用脉宽调制控制方式，当
33、，采用脉宽调制控制方式，当T=40 s，ton=25 s时，计算输出电压时，计算输出电压平均值平均值Uo，输出电流平均值，输出电流平均值Io。解：输出电压平均值为：解：输出电压平均值为：)(3.13350254040offVEtTUo=输出电流平均值为：)(667.6203.133oARUIo=3、升降压斩波电路、升降压斩波电路otb)oti1i2tontoffILILa)升降压斩波电路及其波形a）电路图 b）波形 工作原理 V导通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1，同时C维持输出电压恒定并向负载R供电。V关断时，L的能量向负载释放，电流为i2，负载电压极性为上负下正，与电源电压极
34、性相反，该电路也称作反极性斩波电路。基本的数量关系 当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即offLoonLtIUtEI=（4-16）+由式（4-16）得输出电压为：EEtTtEttUononoffono=1 改变导通比，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当01/2时为降压，当1/21时为升压，因此将该电路称作升降压斩波电路。(4-17)电源电流i1和负载电流i2的平均值分别为I1(=IL*ton/T)和I2(=IL*toff/T)，当电流脉动足够小时，有 由上式可得输出电流 offonttII=211121IIttIonoff=如果V、VD为没有损耗
35、的理想开关时，则输出功率和输入功率相等，即 21IUEIo=1、直流斩波电路采用的电力电子器件多以晶闸管为主。（）2、直流斩波电路有降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路。（）3、降压斩波器中，电源电压Ud=50V，导通比为0.8，则负载电压平均值为（）。A.40V B.30V C.10V D.20V 4、在直流斩波电路中，由于输入电源为直流电，电流无过零点，常用具有自关断能力的（）电力电子器件作为开关元件。A.半控型 B.全控型 C.不可控型 D.可控型 5、斩波电路的控制方式有三种为_、_和混合型。6、降压式斩波电路是一种_电压平均值低于_直流电压的斩波电路。它主要用于直流稳压电源和_
36、电机的调速。7、直流斩波电路的作用是将交流电压变换成一种幅度可调的直流电压。（）8、斩波器中的IGBT工作在开关状态。（）9、斩波电路的控制方式中，频率调制型是（）A.保持开关导通时间不变，改变开关周期 B.同时改变开关导通时间和开关周期 C.保持开关周期不变，改变开关导通时间 D.保持开关导通时间和开关周期不变 10、升压斩波电路之所以能使输出电源高于电源电压，关键在于()储能之后具有使电压泵升的作用。A.电阻 B.电感 C.电容 D.电感与电容 111、直流斩波电路是一种（）变换电路。A.DC/AC B.AC/AC C.AC/DC D.DC/DC 12、直流斩波电源常用于可控直流开关稳压电源、焊接电源和直流电机的调速控制中。（）13、在直流斩波电路中，定频调宽的控制方式应用的最少。（）14、斩波电路的控制方式中，脉宽调制型是（）。A.保持开关导通时间不变，改变开关周期 B.同时改变开关导通时间和开关周期 C.保持开关周期不变，改变开关导通时间 D.保持开关导通时间和开关周期不变
