在電力電子學中，斬波器是指一種用于控制電力流動的電子開關。它用作高速 ON/OFF 半導體開關，用于調制電路中的電壓或電流。斬波器是一種靜態器件，可將固定的直流輸入電壓轉換為可變的直流輸出電壓。由于其相似的行為，它充當交流變壓器的直流對應物（等效物）。這些也用于無軌電車、船用升降機、叉車和礦山運輸車。未來的電動汽車可能會使用直升機進行速度控制和制動。斬波器系統提供平穩的控制、高效率、快速響應和再生。

什么是斬波器？

斬波器通常用于 DC-DC 轉換器電路中，以調節輸出電壓或電流。由于斬波器涉及一級轉換，因此效率更高。直升機現在在世界各地用于快速交通系統。斬波器是一種高速開/關半導體開關。它將源連接到負載，并快速斷開負載與源的連接。

斬波器的主要功能是斬波或中斷輸出功率，從而產生脈沖輸出。通過調整斬波器的占空比（導通時間與總循環時間的比率），可以控制輸送到負載的有效電壓或電流。這使得斬波器成為各種應用中功率控制和轉換的多功能工具，包括電機設備、電源和可再生能源系統。

斬波器的分類

斬波器通常根據其操作模式進行分類，例如：

Step Up 斬波器

Step Down Chopper

Step Up/Down 斬波器

什么是降壓斬波器（Buck Converter）？

降壓斬波器也稱為降壓轉換器，是一種用于調節和降低直流電氣系統中的電壓電平的電子電路。它通過快速切換半導體器件（通常是晶體管）來控制能量流來運行。通過調整開關過程的占空比，斬波器可以有效地將較高的輸入電壓轉換為較低的輸出電壓。降壓斬波器可用于各種電源系統，其中需要調節和降低電壓對于有效地為電子設備供電至關重要。

降壓斬波器是一種高速半導體開關，根據電壓、電流和開關速率需要利用功率 BJT、功率 MOSFET、晶體管或 SCR 等元件。平均直流輸出電壓小于源電壓的斬波器稱為降壓斬波器。它也被稱為 buck 斬波器 。它通過快速打開和關閉輸入電壓來達到所需的輸出電壓。

降壓斬波器的操作涉及控制開關器件的占空比。占空比表示開關處于 ON 狀態的時間與總開關周期的比率。通過調整占空比，可以有效地調節平均輸出電壓。

EAK液冷集成斬波電阻器 技術規格

機械緩速器的電氣等效物，制動產生的多余能量被重定向到液冷電阻器，在那里以熱量的形式消散。這種創新方法確保了高效的能源管理和改進的制動性能。

降壓斬波器的構造和組件

降壓斬波器由一個開關器件組成，該開關器件控制來自較高輸入電壓的能量流。串聯的電感器在導通期間存儲能量，續流二極管確保在關斷期間持續電流流動。與負載并聯的電容器可過濾輸出電壓紋波。控制電路調節開關器件的占空比 ，采用脈沖寬度調制等技術。反饋系統可以監控和穩定輸出電壓。負載接收降壓電壓，完成了這種用于電力電子應用的高效 DC-DC 轉換器的構建。

·輸入源 ： 輸入源提供需要降壓的更高電壓。這可以是非穩壓直流電源或整流交流電源，具體取決于應用。

·開關器件 ： 降壓斬波器的核心是 開關器件 ，通常是 MOSFET 或 IGBT 等半導體器件。開關裝置負責控制流經電路的電流。

·電感器 ： 電感器與負載串聯，有助于在開關器件導通期間儲存能量。電感器平滑電流，在能量傳輸過程中起著至關重要的作用。

·Diode （二極管） ： 與負載并聯的續流二極管，用于在開關器件關閉時為電感電流提供路徑。該二極管允許電感電流繼續沿同一方向流動，防止損壞電路并確保功率持續流向負載。

·Capacitor （電容器） ： 通常與負載并聯的電容器，用于過濾掉輸出電壓中任何剩余的紋波。它有助于穩定輸出電壓并提高斬波器的整體性能。

·負載 ： 負載是接收降壓電壓的設備或系統 。它可以是 電機 、 電子設備 或任何其他需要較低電壓的組件。

審核編輯 黃宇