什么是直流斩波器?
DC斩波器是将集合DC输入电压更改为可变直流输出值的静态设备。从本质上讲,它充当高速开/关的半导体开关。由于它们俩的运行方式,因此可以将其视为AC变压器的直流等效物。
直流斩波器的输出是可变的直流电压,它通过恒定直流电压的源馈电。平均输出直流电压值可能低于输入直流电压的来源。
DC斩波器的替代术语是DC-DC转换器。
- 效率更高,
- 响应更快,
- 较少的维护
- 尺寸较小,并且
- 平稳的控制
都是转换器的所有功能。
- 手推车汽车,
- 电池式车辆,
- 牵引力控制,
- 大型直流电动机控制等等。
所有这些都经常使用直流斩波器。
此外,它们是直流电动机的直流电压调节器和再生制动器,可将能量回收回供应。
可以更改斩波器对方的直流电压水平。因此,直流斩波器在直流电路传输中提供与在交流电路中相同的功能。结果,它也称为直流变压器。
DC斩波器的工作原理:
高速开/关开关称为直流斩波器。它快速将源连接到负载,然后从源断开负载。
电路中的开关SW是直流斩波器。该开关可以很快打开和关闭。负载可以以这种方式连接到供应源VS并分离。开关打开时,负载电压等于源电压VS,当开关关闭时,电压等于零。这会导致整个负载的切碎电压。电压跨负载或输出电压。
应当观察到,当开关SW关闭开关SW时,负载电流流过自由轮二极管D。由于二极管D现在可以用作简短,因此负载的电压为零。斩波器的关键成分是电感器。当开关SW关闭时,二极管D会被该电感器偏置。
此外,应该注意的是,即使关闭开关SW,负载电流也不会停止流动。取而代之的是,它通过负载,电感器L和自由轮二极管。负载电流实际上是恒定的。
从上面显示的直流斩波器的输出电流的波形中可以观察到,当功率打开时,负载电流在关闭时会增加。
准时或t上,是从源连接到斩波器的持续时间。t离开,或“休息时间”是负载与源断开连接的持续时间。我o由于负载而衰减。
斩波器的占空比:
时间与总时间的比率称为斩波器的占空比。它由符号表示。开和关时间的总和是总时间段。
占空比等于t上/(t上+t离开)
α= t上/(t上+ t离开)
假设以下职位周期假设(t)上+ t离开)=T。
占空比等于(t上/ t)
α=(t上/ t)
计算输出电压:
输出电压波形可用于确定直流斩波器的平均输出电压。O/P电压波形使整个(t)显而易见上+ t离开)时间段,电压VO仅在t期间可用上时间段。结果,可以按照下面的说明确定平均输出电压VO。
vo等于t上vs /(t上+ t离开)。
但是,t上/(t上+ t离开)=α
因此,
vo =αvs
结果,更改占空比可能会影响输出电压。还有其他控制该占空比的技术。从输出电压的计算中也可以明显看出,输出电压与负载电流无关。
直流斩波器的类型:
DC斩波器分为不同类型,它们是:
- 加紧直流斩波器
- 下台DC斩波器
- 多相直流斩波器
- 两个象限C类C DC斩波器
- 两个象限D级DC斩波器
- 四个象限E类DC斩波器
DC斩波器的优势:
- 高性能
- 再生
- 执行中的适应性
- 轻的
- 尺寸很小
- 快速反应
- 动态反应时间
DC斩波器的缺点:
- 由于高运行频率下的大型切换损失,效率下降了高功率应用。
- 供电二极管的电源电压增加了一倍。
- 两倍的电源电压是峰值负载电压。
直流斩波器的应用:
DC斩波器电路有几种用途,例如:
- DC到DC转换器包含在开关模式电源中。
- 直流电动机速度控制器
- 在执行器中驾驶步进电动机或无刷直流扭矩电动机
- 电子D级放大器
- 带交换电容器的过滤器
- 频率不同的驱动器
- 直流电压增强
- 电池供电的电动汽车
- 电池电源
- 机车牵引力
- 照明和灯的控件
一些有用的问题:
1.定义逐步斩波器,向下切碎器?
在逐步斩波器中,直流输出电压将高于直流输入电压。
在逐步向下斩波器中,直流输出电压将低于直流输入电压。
2。描述斩波器输出电压控制的各种方法?
斩波器输出电压控制的不同方法是:
- 可变频率控制(频率调制控制)
- 当前极限控制
- 恒定频率控制(脉冲宽度调制控制)
3。为什么直流斩波器的第一个象限称为前驱动器?
第一个象限中直流斩波器的操作称为前驱动器,因为输出电压和电流都是正的。