一種多相多重?cái)夭娐?/h1>
2016-12-23 16:49:41湯澤容
商情 2016年42期
湯澤容
【摘要】在一個(gè)電源和一個(gè)負(fù)載之間接入多個(gè)基本斬波電路而組成的電路稱為多相多重?cái)夭娐?。本文將介紹這種多相多重?cái)夭娐返碾娐方Y(jié)構(gòu)及工作情況。
【關(guān)鍵詞】多相 多重 斬波電路
一、電路結(jié)構(gòu)
在一個(gè)電源和一個(gè)負(fù)載之間接入多個(gè)基本斬波電路而組成的電路稱為多相多重?cái)夭娐?。這里的相數(shù)是從電源端看進(jìn)去的不同相位的斬波回路數(shù)，重?cái)?shù)是從負(fù)載端看進(jìn)去的不同相位的斬波回路數(shù)。在分析m相m重?cái)夭娐窌r(shí)，可把該電路看成是由m個(gè)降壓斬波電路并聯(lián)后和一個(gè)負(fù)載相連而構(gòu)成的電路。因此可將一個(gè)降壓斬波電路的工作周期T進(jìn)行m等分，使各個(gè)斬波器工作時(shí)的相位相隔T/m，提高整個(gè)斬波電路的工作頻率。
二、工作過(guò)程
1.占空比< 0.5的工作情況 兩個(gè)斬波器件CH1和CH2工作時(shí)，在相位上相差T/2，這樣兩個(gè)斬波器的輸出電壓在疊加時(shí)不會(huì)重合，因此就會(huì)出現(xiàn)兩種工作模式的等效電路，如圖2a所示的工作模式0和圖2b所示的工作模式1。
（1）工作模式0：兩個(gè)斬波器件CH1和CH2都不導(dǎo)通，兩個(gè)二極管VD1和VD2均導(dǎo)通。電感中的能量通過(guò)兩個(gè)二極管進(jìn)行續(xù)流，負(fù)載電流減小。
（2）工作模式1：其中一個(gè)斬波器件CH1或CH2導(dǎo)通，一個(gè)二極管VD1或VD2導(dǎo)通。電源給負(fù)載供電，并增加電感中的儲(chǔ)能，輸出電流增大。
斬波器交替運(yùn)行在工作模式0和工作模式1時(shí)，整個(gè)電路以2倍于單個(gè)斬波電路的頻率工作，輸出電流id為各相電流id1和id2之和，其平均值為一相的2倍，其頻率是id1和id2頻率的2倍。電路中各電壓、電流的波形如圖4a所示。
2.占空比>0.5的工作情況
當(dāng)兩個(gè)斬波器件CH1和CH2的占空比都是D>0.5時(shí)，將出現(xiàn)兩個(gè)斬波器件CH1和CH2同時(shí)導(dǎo)通的工作模式2。這時(shí)兩個(gè)斬波電路同時(shí)向負(fù)載供電，輸出電流id迅速增大，如圖3所示。當(dāng)其中一個(gè)斬波器件關(guān)斷，只剩下另一個(gè)斬波器件單獨(dú)供電時(shí)，其等效電路又變成了工作模式1，其輸出電流id將緩慢減小。斬波電路在任一時(shí)刻，至少有一個(gè)斬波器件導(dǎo)通，不會(huì)出現(xiàn)工作模式0的情況。斬波器交替運(yùn)行在工作模式1和工作模式2，輸入電流iCH為0的時(shí)刻也不會(huì)出現(xiàn)，電路中各電壓、電流的波形如圖4b所示。
三、電路的特點(diǎn)
根據(jù)以上分析，多相多重?cái)夭娐肪哂幸韵绿攸c(diǎn)：
1）斬波器輸出電流的脈動(dòng)程度減小，有利于電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。
2）輸出電流頻率提高后，平波電抗器的重量和體積可明顯降低。
3）濾波器的效果可以得到明顯改善。
4）斬波器的線路較單個(gè)斬波電路復(fù)雜，尤其是控制電路更復(fù)雜。
5）由多個(gè)斬波電路并聯(lián)構(gòu)成的斬波器，工作的可靠性較高。
湯澤容
【摘要】在一個(gè)電源和一個(gè)負(fù)載之間接入多個(gè)基本斬波電路而組成的電路稱為多相多重?cái)夭娐?。本文將介紹這種多相多重?cái)夭娐返碾娐方Y(jié)構(gòu)及工作情況。
【關(guān)鍵詞】多相 多重 斬波電路
一、電路結(jié)構(gòu)
在一個(gè)電源和一個(gè)負(fù)載之間接入多個(gè)基本斬波電路而組成的電路稱為多相多重?cái)夭娐?。這里的相數(shù)是從電源端看進(jìn)去的不同相位的斬波回路數(shù)，重?cái)?shù)是從負(fù)載端看進(jìn)去的不同相位的斬波回路數(shù)。在分析m相m重?cái)夭娐窌r(shí)，可把該電路看成是由m個(gè)降壓斬波電路并聯(lián)后和一個(gè)負(fù)載相連而構(gòu)成的電路。因此可將一個(gè)降壓斬波電路的工作周期T進(jìn)行m等分，使各個(gè)斬波器工作時(shí)的相位相隔T/m，提高整個(gè)斬波電路的工作頻率。
二、工作過(guò)程
1.占空比< 0.5的工作情況 兩個(gè)斬波器件CH1和CH2工作時(shí)，在相位上相差T/2，這樣兩個(gè)斬波器的輸出電壓在疊加時(shí)不會(huì)重合，因此就會(huì)出現(xiàn)兩種工作模式的等效電路，如圖2a所示的工作模式0和圖2b所示的工作模式1。
（1）工作模式0：兩個(gè)斬波器件CH1和CH2都不導(dǎo)通，兩個(gè)二極管VD1和VD2均導(dǎo)通。電感中的能量通過(guò)兩個(gè)二極管進(jìn)行續(xù)流，負(fù)載電流減小。
（2）工作模式1：其中一個(gè)斬波器件CH1或CH2導(dǎo)通，一個(gè)二極管VD1或VD2導(dǎo)通。電源給負(fù)載供電，并增加電感中的儲(chǔ)能，輸出電流增大。
斬波器交替運(yùn)行在工作模式0和工作模式1時(shí)，整個(gè)電路以2倍于單個(gè)斬波電路的頻率工作，輸出電流id為各相電流id1和id2之和，其平均值為一相的2倍，其頻率是id1和id2頻率的2倍。電路中各電壓、電流的波形如圖4a所示。
2.占空比>0.5的工作情況
當(dāng)兩個(gè)斬波器件CH1和CH2的占空比都是D>0.5時(shí)，將出現(xiàn)兩個(gè)斬波器件CH1和CH2同時(shí)導(dǎo)通的工作模式2。這時(shí)兩個(gè)斬波電路同時(shí)向負(fù)載供電，輸出電流id迅速增大，如圖3所示。當(dāng)其中一個(gè)斬波器件關(guān)斷，只剩下另一個(gè)斬波器件單獨(dú)供電時(shí)，其等效電路又變成了工作模式1，其輸出電流id將緩慢減小。斬波電路在任一時(shí)刻，至少有一個(gè)斬波器件導(dǎo)通，不會(huì)出現(xiàn)工作模式0的情況。斬波器交替運(yùn)行在工作模式1和工作模式2，輸入電流iCH為0的時(shí)刻也不會(huì)出現(xiàn)，電路中各電壓、電流的波形如圖4b所示。
三、電路的特點(diǎn)
根據(jù)以上分析，多相多重?cái)夭娐肪哂幸韵绿攸c(diǎn)：
1）斬波器輸出電流的脈動(dòng)程度減小，有利于電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。
2）輸出電流頻率提高后，平波電抗器的重量和體積可明顯降低。
3）濾波器的效果可以得到明顯改善。
4）斬波器的線路較單個(gè)斬波電路復(fù)雜，尤其是控制電路更復(fù)雜。
5）由多個(gè)斬波電路并聯(lián)構(gòu)成的斬波器，工作的可靠性較高。
