斩波电路简介

随着科技设备的发明和使用越来越多,我们的需求也增加。为了满足这种连续供电的需要,各种方法和系统正在被引入。在我们使用的小玩意和设备中,有些是由交流电流虽然有些是直流的。并非所有设备都需要相同的功率来运行。但是通过主电源给家庭的功率是AC,固定数量约为240V。然后操作在DC电流上工作的设备,需要一些转换器。只需使用来自240V供应的小所需电量,即其他类型的电路即斩波电路。

什么是斩波电路?

斩波电路被称为直流转换器。与交流电路中的变压器类似,斩波器被用来提高和降低直流电源。它们将固定直流电源变为可变直流电源。使用这些,直流电源供应的设备可以调整到所需的数量。


斩波电路
斩波电路

操作原理

可以从下面的电路图中理解斩波器的操作原理。电路包括一个半导体二极管,电阻和负载。对于所有类型的斩波电路,通过在电路中使用的开关的周期性关闭和打开来控制输出电压值。

斩波器可以被视为开/关开关,可以快速连接或断开源以加载连接。随着VS和切碎的DC作为V0,将连续DC作为斩波器给出。

输出电压和电流波形

以上是斩波电路的输出电压和电流波形。从电压波形可以看出,在T周期内负载电压V0等于源电压,但当间隔T发生,直流电压下降到零,从而使负载短路。

输出电压和电流波形
输出电压和电流波形

在当前波形中,可以看出,在间隔t期间负载电流上升到最大值。在间隔t期间,负载电流衰减。在T使斩波器处于关闭状态,负载电压变为零。但是负载电流流过二极管FD,使负载短路。


因此,在负载处产生切碎的直流电压。当前波形是连续的,在t期间上升在t期间的状态和衰减状态。

斩波器的分类

根据其工作原理和源电压斩波器的类型有多种。斩波器的主要分类有直流斩波器和交流链路斩波器。根据整流过程将其分为自然整流斩波和强制整流斩波。

强制换向斩波器进一步分类为琼斯斩波器,摩根斩波器。斩波器根据输出电压值分为降压斩波器、升压斩波器、升压/降压斩波器。根据切换时发生的功率损耗,斩波器分为硬切换和软切换。

1)。交流链接斩波器

在斩波器的这种分类中,发生电压反转。在此,通过逆变器的帮助将DC电压转换为AC。现在,此AC通过降压或升压变压器。从整流器再次转换为DC的变压器的输出。AC链接切割机非常庞大,占据大量空间。

2) .DC直升机

直流斩波器直流电压。它们作为在直流电压上加紧和降压变压器。它们可以基于其类型将稳定恒定的直流电压转换为更高的值或更低的值。

直流斩波机是更有效,速度和优化的设备。这些可以被整合到电子芯片上。它们提供对直流电压的平稳控制。

不同类型的斩波电路

斩波电路的主要组成部分是斩波电路中使用的半导体。基于半导体的位置,斩波机可以在任何四象限条件下工作。根据操作的象限,直升机分为A、B、C、D和E型

  • A型斩波器工作在第一象限。在这个斩波器中,电压和电流都是正的并且流向相同的方向。电源到负载的平均输出电压小于输入直流电压。
  • B型斩波器工作在第二象限。这里负载电压是正的,电流是负的。电力从负载流向电源。这架直升机也被称为升压直升机。
  • C型斩波器是通过A型和B型切割机的并联连接形成的。
  • D型斩波器为二象限B型斩波器,E型斩波器为四阶梯度斩波器。

加强斩波器

升压斩波器作为直流电流上的升压变压器。当输出DC电压必须高于输入电压时,使用该斩波器。

升压斩波器的工作原理由上图可以说明。在电路中,一个大的电感L与电源电压串联连接。电容器将连续输出电压保持在负载。二极管防止从负载到源的电流流。

升压斩波器
升压斩波器

当斩波器打开时,电源电压Vs施加到负载.i.e。V0 = VS和电感开始存储能量。在此条件下,负载电流从IMIN到IMAX升高。

当斩波器关闭时,电源电压从L - D - 负载 - Vs汲取路径。在此期间,电感器通过二极管D将存储的e.m.f放电到负载。因此,负载V0 = VS + LDI / DT的总电压大于输入电压。当前从IMAX到IMIN的变化。

升压斩波电流波形
升压斩波电流波形
阶跃斩波方程
阶跃斩波方程

阶梯斩波器也称为升压切换者。升压斩波器的应用包括电池充电和电压助力器。

斩波器的应用

直流对直流变换器应用于许多领域,例如

  • 开关式电源系统。
  • 在直流电机中作为速度控制器。
  • 直流电压助推器。
  • 电池充电器。
  • 铁路系统。
  • 电动汽车等等……

直升飞机也用于信号处理系统。在斩波器中,输出电压可采用多种不同的控制技术,如脉宽调制、频率调制、变频、变脉宽、CLC控制等。这些方法中哪一种是有效的斩波电路在信号处理?

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