直流斬波器介紹

　　直流斬波器又稱為截波器，它是將電壓值固定的直流電，轉換為電壓值可變的直流電源裝置，是一種直流對直流的轉換器已被廣泛使用，如直流電機的速度控制、交換式電源供應器（Switching-Power-Supply）等。

　　直流斬波是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為DC/DC變換。

　　斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調制方式，Ts（周期）不變，改變Ton（通用，Ton為開關每次接通的時間），二是頻率調制方式，Ton不變，改變Ts（易產生干擾）。

　　其具體的電路由以下幾類：

　　1、Buck電路：降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。

　　2、Boost電路：升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓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大于或小于輸入電壓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大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電容傳輸。

　　用直流斬波器代替變阻器可節約電能（20~30）%。直流斬波器不僅能起調壓的作用（開關電源）， 同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。

　　當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍，美國VICOR公司設計制造的多種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采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，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到90%。

　　直流斬波器的控制方式

　　1、固定頻率調脈寬

　　2、固定脈寬調頻率

　　3、調頻調寬

　　直流斬波器的調制方法

　　直流斬波器又稱直流調壓器，是利用開關器件來實現通斷控制，將直流電源電壓斷續加到負載上，通過通斷時間的變化來改變負載上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調的直流電源，亦稱直流－直流變換器。

　　它具有效率高、體積小、重量輕、成本低等優點，現廣泛應用于地鐵、電力機車、城市無軌電車以及電瓶搬運車等電力牽引設備的變速拖動中

　　直流斬波器的輸出電壓平均值可以通過改變占空比，即通過改變開關器件導通或關斷時間來調節，常用的改變輸出平均電壓的調制方法有以下三種：

　?。?）脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation，簡稱PWM）。開關器件的通斷周期T保持不變，只改變器件每次導通的時間，也就是脈沖周期不變，只改變脈沖的寬度，即定頻調寬。

　　（2）脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation，簡稱PFW）。開關器件每次導通的時間不變，只改變通斷周期T或開關頻率，也就是只改變開關的關斷時間，即定寬調頻，稱為調頻。

　?。?）兩點式控制。開關器件的通斷周期T和導通時間均可變，即調寬調頻，亦可稱為混合調制。當負載電流或電壓低于某一最小值時，使開關器件導通；當電流或電壓高于某一最大值時，使開關器件關斷。導通和關斷的時間以及通斷周期都是不確定的。

　　直流斬波器的作用

　　直流斬波器是一種把一定形式的直流電壓變換成負載所需的直流電壓的變流裝置。它通過周期性地快速開通、關斷，把輸入電壓斬成一系列的脈沖電壓，改變脈沖列的脈沖寬度或頻率可以調節輸出電壓的平均值，因此直流斬波器的基本作用是進行直流電壓的變換，即調壓作用。

　　直流斬波器除了可以調節直流電壓外，還可以進行調阻和調磁。由直流斬波器和一個固定電阻相并聯，通過直流斬波器的斬波作用，可以調節并聯等效電阻的阻值，這一過程稱為調阻。若將直流斬波器串聯在電機的勵磁回路中，通過斬波作用調節勵磁電流，從而調節電機的磁場大小，這一過程稱為調磁。

　　因此，直流斬波器具有調壓、調阻和調磁的作用。