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斬波器
鎖定
- 中文名
- 斬波器
- 別 名
- 截波器
- 釋 義
- 是一種直流對直流的轉換器
- 應用舉例
- 如直流電機的速度控制
斬波器簡述
其具體的電路由以下幾類:
2、Boost電路:升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo大於輸入電壓Ui,輸出電壓與輸入電壓極性相同
3、Buck-Boost電路:降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo大於或小於輸入電壓Ui,輸出電壓與輸入電壓極性相同,電感傳輸。
4、Cuk電路:降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓Uo大於或小於輸入電壓Ui,輸出電壓與輸入電壓極性相反,電容傳輸。
當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍,美國VICOR公司設計製造的多種ECI軟開關DC/DC變換器,其最大輸出功率有300W、600W、800W等,相應的功率密度為(6、2、10、17)W/cm^3,效率為(80-90)%。日本NemicLambda公司最新推出的一種採用軟開關技術的高頻開關電源模塊RM系列,其開關頻率為(200-300)kHz,功率密度已達到27W/cm^3,採用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二極管),使整個電路效率提高到90%。
斬波器基本原理
直流斬波器通過利用功率組件對電壓固定的電源做適當切割,改變負載端電壓。若其輸出電壓較輸入之電源電壓低,則稱為降壓式(Buck )直流斬波器,若其輸出電壓較輸入之電源電壓高,則稱為升壓式(Boost)直流斬波器;如圖1中(a)所示為直流斬波器基本電路圖,圖1中(b)所示為負載電壓波形,可看出當直流斬波器導通(Ton)時,負載端之電壓Vo等於電源電壓Vs,當直流斬波器截止(Toff)時,負載端之電壓Vo為0,如此適當的控制直流斬波器可使直流電源斷續的出現在負載側,只要控制直流斬波器的導通時間,即
可改變負載的平均電壓。 由圖1中(b)可看出輸出電壓之峯值等於電源電壓Vs,而輸出電壓之平均值Vo隨Ton之時間而變。而最常見之改變方式為 1.週期T固定,導通時間Ton改變,稱脈波寬度調變(Pulse-width Modulation PWM)。2.導通時間Ton固定,週期T改變,稱頻率調變(Frequency Modulation FM)。 3.週期T及導通時間Ton 同時改變,即波寬調變及頻率調變混合使用。在實際應用中,因直流斬波器常需在負載端接上濾波電感及濾波電容,若頻率改變過大對電感及電容影響大,因此多數採用脈波寬度調變。 直流斬波器依負載電壓及負載電流極性來區分可分為下列三種︰1. 單象限直流斬波器。2. 兩象限直流斬波器。3. 四象限直流斬波器。如圖2中(a)所示為單象限直流斬波器示意圖,其負載電壓及負載電流皆為正;如圖2中(b)所示負載電壓為正,負載電流有正有負稱兩象限直流斬波器;若負載電壓有正有負,負載電流亦有正有負,稱四象限直流斬波器如圖2中(c)所示。本系統可依接線方式改變,達成上述三種直流斬波器。
斬波器模塊説明
A. 直流電源供應器及設定單元。
2. 三角波產生器:由頻率選擇開關可以選擇1KHZ、10KHZ、15KHZ,而波型選擇開關可選擇三角波之大小,單象限控制時命令電壓為0~10V,故選擇大小為0- 10V之三角波,在四象限控制時命令電壓為-10V~+10V,故選擇大小為-10V~+10V之三角波。
3. 反向器:將輸入命令電壓反向,在單象限控制時沒有作用。
5. 在四象限控制時當命令電壓為正時,S1信號責任週期大於50%,S3 信號責任週期小於50%,兩組信號互補但兩者間有相位差,反之當命令電壓為負時,S1信號責任週期小於50%,S3信號責任週期大於50%。
C.四組IGBT驅動器EM5202-2D
1. 所需之控制電源為110VAC。
2. 控制信號為TTL位準由S1及S3輸入,經反相及延遲控制S1產生T1及T2控制信號,S3產生T3及T4控制信號,上下臂間之DEAD-TIME約為3us,在單象限控制時只有T1 IGBT觸發導通,此時應將信號選擇開關應切到T1 ONLY。
3. 四組控制信號送入電流限制器,當直流側(DC BUS)電流過大,IDC輸出變大,電流限制器動作LED亮,此時控制信號無法通過,IGBT暫時關閉,待輸出電流下降後,IGBT又正常動作。
5. 隔離後之控制信號,經放大後驅動IGBT。
6. 本系統提供一個霍爾電流傳感器以方便使用者量測,輸出為0.4V/A,表示當電流為1A時傳感器輸出電壓為0.4V。
7. 負載輸出有三個端子,單象限控制只有T1動作,故輸出端為L+及O/P1,四象限控制時輸出端為O/P1及O/P2。
斬波器斬波器作用
斬波器的另一種又叫振動子變流器、工作原理和電鈴類似,是體積、功率比較大,用八腳電子管插座。經常用於直流/交流變換。