1
第七章 斩波器和交流调压器
1
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
2
§ 7-1 斩波器基本原理
DC-DC变换器
用途 ∶ 降压, 升压, 调阻等
调节方式：
时间比控制, 脉宽控制
频率控制
综合控制
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
3
§ 7-1 斩波器基本原理
瞬时值控制
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
4
§ 7-2 晶闸管斩波器
(1) VT1,VT2均不通,E经 L1、
VD1,L1,R对 C充电 。
(2) 触通 VT1,负载上有电压,
VD1截至, C无放电回路 。
(3) 触通 VT2,C经 VT2与 L1形成
谐振, C放电并反向充电,上 (-)下 (+),负载仍有电压 。
(4) uc=-E时,,ic=0,VT2断, uc经 VD1反压加至 VT1,VT1关断 。
(5) VT1断后,VD2通,C经 L1,VD1,L2,VD2回路谐振,uc由
- E上升到 E,uc=E时,ic=0，停止向负载输出。
(6) 负载电流经 VDF续流
1,降压斩波器
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
5
§ 7-2 晶闸管斩波器
2 升压斩波器
利用电感中的储能释放时产生的电压来提高输出来提高输出电压
工作原理,
(1) VT导通, E加至 L,L开始储能, iL上升, C向负载放电, VD关断 。
(2)VT关断,iL不变，则感应电势，和 E叠加供给负载。 C充电,uc上升，
L能量 → C和负载
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
6
§ 7-2 晶闸管斩波器
电感能量 ∶
E
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T
E
t
tt
WW
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则
断
通：
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
7
§ 7-2 晶闸管斩波器
斩波器断 ∶ R=Rd+Rex
斩波器通 ∶ R=Rd
3．斩波调阻
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§ 7-2 晶闸管斩波器
库克电路
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§ 7-2 晶闸管斩波器
全桥直 -直变换
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
10
§ 7－ 3 多象限运行
1,二象限斩波器
可使电机运行于电动机状态或则发电机状态
一, 二象限 ∶
存储电机通，
续流通，
电机电源通，
电源电机通，
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§ 7－ 3 多象限运行
(1) VT1,VT2通,i1(+),EM(+)电源到电机 。
(2)VT1,VD2或者 VT2,VD1通 。
回路短接 。 Ud＝ 0,ia续流 。
(3)VD1,VD2通, i1（ － ）, EM（ － ）,
功率由电机到电源 。
一、四象限 ∶
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
12
§ 7－ 3 多象限运行
(1) VT4一直通, VT3一直断,
左侧工作, 1,2象限 。
(2) VT2通, VT1断,
右侧工作, 3, ４象限 。
2,四象限斩波器
两个二象限斩波器组合在一起
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13
§ 7-4 交流调压器基本原理
控制方式,(1) 通断控制
(2) 相位控制
(3) 斩波控制
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14
§ 7-5 单相交流调压器
1,电阻性负载
α=0,u=u1
α=π,u =0
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§ 7-5 单相交流调压器
2, 电感性负载
θ与 α,Ф有关
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§ 7-5 单相交流调压器
θ=π,连续, u＝ u1,不起调压作用
（ 2） φ<α<π
电流延后角 γ<α,电流断续, 电压有效值随 α变化
θ＝ 180o－ α＋ γ
（ 3） α<φ
γ<α,实际上 VT1,VT2均导通 180o
u为完整的正弦波, 只要 α<φ,u不受 α影响, 失控 。
由 0
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（ 1） α=φ
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浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
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§ 7-5 单相交流调压器
宽脉冲的要求：
VT1通, VT2无法通 。 VT1断后, ug2消失,
VT2不通, 不对称电压, 直流分量 。
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
18
§ 7-6 三相交流调压器
常见三相交流调压器
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19
§ 7-6 三相交流调压器
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
20
§ 7-6 三相交流调压器
导通条件,
（ 1） 至少两相导通才能构成回路, 一为正向,
另一为反向 。
（ 2） 脉宽应大于 60度, 或者为双窄脉冲, 依次触发 。
电阻性负载 ∶ 移相范围 150o
电感性负载 ∶ 电压波形比较复杂, θ与 α和 φ都有关 。
三相三线 Y型交流调压器
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21
作业 ∶
P.215 习题 1,2
第七章 斩波器和交流调压器
1
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2
§ 7-1 斩波器基本原理
DC-DC变换器
用途 ∶ 降压, 升压, 调阻等
调节方式：
时间比控制, 脉宽控制
频率控制
综合控制
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3
§ 7-1 斩波器基本原理
瞬时值控制
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4
§ 7-2 晶闸管斩波器
(1) VT1,VT2均不通,E经 L1、
VD1,L1,R对 C充电 。
(2) 触通 VT1,负载上有电压,
VD1截至, C无放电回路 。
(3) 触通 VT2,C经 VT2与 L1形成
谐振, C放电并反向充电,上 (-)下 (+),负载仍有电压 。
(4) uc=-E时,,ic=0,VT2断, uc经 VD1反压加至 VT1,VT1关断 。
(5) VT1断后,VD2通,C经 L1,VD1,L2,VD2回路谐振,uc由
- E上升到 E,uc=E时,ic=0，停止向负载输出。
(6) 负载电流经 VDF续流
1,降压斩波器
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§ 7-2 晶闸管斩波器
2 升压斩波器
利用电感中的储能释放时产生的电压来提高输出来提高输出电压
工作原理,
(1) VT导通, E加至 L,L开始储能, iL上升, C向负载放电, VD关断 。
(2)VT关断,iL不变，则感应电势，和 E叠加供给负载。 C充电,uc上升，
L能量 → C和负载
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§ 7-2 晶闸管斩波器
电感能量 ∶
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通：
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
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§ 7-2 晶闸管斩波器
斩波器断 ∶ R=Rd+Rex
斩波器通 ∶ R=Rd
3．斩波调阻
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浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
8
§ 7-2 晶闸管斩波器
库克电路
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
9
§ 7-2 晶闸管斩波器
全桥直 -直变换
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
10
§ 7－ 3 多象限运行
1,二象限斩波器
可使电机运行于电动机状态或则发电机状态
一, 二象限 ∶
存储电机通，
续流通，
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§ 7－ 3 多象限运行
(1) VT1,VT2通,i1(+),EM(+)电源到电机 。
(2)VT1,VD2或者 VT2,VD1通 。
回路短接 。 Ud＝ 0,ia续流 。
(3)VD1,VD2通, i1（ － ）, EM（ － ）,
功率由电机到电源 。
一、四象限 ∶
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
12
§ 7－ 3 多象限运行
(1) VT4一直通, VT3一直断,
左侧工作, 1,2象限 。
(2) VT2通, VT1断,
右侧工作, 3, ４象限 。
2,四象限斩波器
两个二象限斩波器组合在一起
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13
§ 7-4 交流调压器基本原理
控制方式,(1) 通断控制
(2) 相位控制
(3) 斩波控制
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§ 7-5 单相交流调压器
1,电阻性负载
α=0,u=u1
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§ 7-5 单相交流调压器
2, 电感性负载
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§ 7-5 单相交流调压器
θ=π,连续, u＝ u1,不起调压作用
（ 2） φ<α<π
电流延后角 γ<α,电流断续, 电压有效值随 α变化
θ＝ 180o－ α＋ γ
（ 3） α<φ
γ<α,实际上 VT1,VT2均导通 180o
u为完整的正弦波, 只要 α<φ,u不受 α影响, 失控 。
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1 ??? ??? ti
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浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
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§ 7-5 单相交流调压器
宽脉冲的要求：
VT1通, VT2无法通 。 VT1断后, ug2消失,
VT2不通, 不对称电压, 直流分量 。
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
18
§ 7-6 三相交流调压器
常见三相交流调压器
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
19
§ 7-6 三相交流调压器
浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础 -
20
§ 7-6 三相交流调压器
导通条件,
（ 1） 至少两相导通才能构成回路, 一为正向,
另一为反向 。
（ 2） 脉宽应大于 60度, 或者为双窄脉冲, 依次触发 。
电阻性负载 ∶ 移相范围 150o
电感性负载 ∶ 电压波形比较复杂, θ与 α和 φ都有关 。
三相三线 Y型交流调压器
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作业 ∶
P.215 习题 1,2
