直流斩波电路（DC Chopper）：

Ø将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电

Ø也称为直接直流--直流变换器（DC/DC Converter）

Ø一般是指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流

Ø习惯上，DC—DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况

直流斩波电路的种类

Ø6种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电

路 、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路

Ø复合斩波电路——不同基本斩波电路组合

Ø多相多重斩波电路——相同结构基本斩波电路组合

12.1 基本斩波电路

重点介绍最基本的两种基本电路---降压斩波电路和升压斩波电路

12.1.1 降压斩波电路

v斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中EM所示

图3-1 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 c） 电流断续时的波形

工作原理

t=0时刻驱动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时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大

数量关系

电流连续时，负载电压平均值

ton——V通的时间 toff——V断的时间 a--导通占空比

Uo最大为E ，减小占空比a，Uo随之减小。因此称为降压斩波电路。

负载电流平均值

电流断续时，Uo被抬高，一般不希望出现

斩波电路三种控制方式（根据对输出电压平均值进行调制的方式不同而划分）

Ø T不变，变ton —脉冲宽度调制（PWM）

Ø ton不变，变T —频率调制

Ø ton和T都可调，改变占空比—混合型

基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行分析

V通态期间，设负载电流为i1，可列出如下方程：

（3-3）

设此阶段电流初值为I10，t=L/R，解上式得

（3-4）

V断态期间，设负载电流为i2，可列出如下方程：

（3-5）

设此阶段电流初值为I20，解上式得：

（3-6）

当电流连续时，有： （3-7）

（3-8）

即V进入通态时的电流初值就是V在断态阶段结束时的电流值，反过来，V进入断态时的电流初值就是V在通态阶段结束时的电流值。

由式（3-4）、（3-6）、（3-7）、（3-8）得出：

（3-9）

（3-10）

式中: ； ；

由图3-1b可知，I10和I20分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。

把式（3-9）和式（3-10）用泰勒级数近似，可得

（3-11）

上式表示了平波电抗器L为无穷大，负载电流完全平直时的负载电流平均值Io，此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。

从能量传递关系出发进行的推导

由于L为无穷大，故负载电流维持为Io不变

电源只在V处于通态时提供能量，为

在整个周期T中，负载一直在消耗能量，消耗的能量为

一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等，即

（3-12）

则

（3-13）

在上述情况中，均假设L值为无穷大，负载电流平直的情况。这种情况下，假设电源电流平均值为I1，则有

（3-14）

其值小于等于负载电流Io，由上式得

（3-15）

即输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。

负载电流断续的情况： I10=0，且t=tx时，i2=0，利用式（3-7）和式（3-6）可求出tx为：

（3-16）

电流断续时，tx