2023年8月2日发(作者：)

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第ｌ４卷第３期　山东交通学院学报　Ｖ０１．１４　Ｎｏ．３　２００６年９月　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＤＯＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｓｅｐ．２００６　一种Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ模式的交流调压电路　王旭光，刘文江，史　玲　（山东交通学院信息工程系，山东济南２５００２３）　摘要：采用ＭＯＳＦＥＴ构成一对双向导电型电力电子开关，对交流电进行斩波控制，形成交流Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ电路。　分析了该电路负载电压和电源电压之间的数量关系，介绍了一种适合本电路的电子开关系统。　关键词：交流；调压；ＭＯＳＦＥＴ；拓扑　中图分类号：ＴＭ１３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—００３２（２００６）０３—００６７—０３　用于直流的Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ斩波电路已在工程领域得到了越来越广泛的应用，其主电路的特点是输出　电压可以高于输入电压也可以低于输入电压，因此叫做“升一降压型”斩波电路；又因为其输入电压和输　出电压的极性是相反的，所以又叫作“极性反转型”斩波电路。该电路的输出电压可以在高于和低于电　源电压的很大范围内进行连续的调整（理论上可以在０到无穷大范围），这是一个非常优良的特性，所以　越来越多的直流调压装置采用这种主电路拓扑结构。由于采用高速电力电子开关的斩波电路具有开关　速度高、功耗小等优点，可以使电路具有体积小、谐波分量轻等优良特性，所以许多发源于直流的斩波模　式经改造后都被应用于交流，如升压型、降压型等电路都是如此，但Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ斩波电路尚没有交流应　用的实例。本文将介绍一种用于交流的Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ斩波电路主电路系统。　１　主电路的结构及基本工作原理　直流Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ斩波电路的主电路如图１所示。ｓ为斩波电力电子开关，ＶＴ为续流二极管，Ｌ为储　能电感，Ｃ为输：ＩＩ滤波电容。电路工作时Ｓ按一定的频率周期性的通断，Ｓ接通时电源给电感补充能量。　二极管由于受到电感的反电动势作用处于关断状态；ｓ断开时Ｌ中的电动势反向，使二极管导通，电感通　过二极管向负载释放能量。根据理论分析，输出直流电压　与电源电压　、占空比Ｄ的关系为　Ｕｏ＝ＤＵ／（１一Ｄ）．　在直流Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ电路中，电力电子开关是单向的，它与单向导电的二极管互补导通，如果该电路　用于交流，由于交流电源的极性不断变化，电子开关必须具有双向导电的功能，而续流电路不能用单向导　电的二极管，必须采用可以双向控制导电的电子开关。因此，为了Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ电路能在交流场合应用，　主电路的构成必须改成如图２所示的形式，图中Ｓ。为斩波电子开关、Ｓ：为续流电子开关，均为双向导电　型，可由多个全控型电力电子器件组合而成。工作时Ｓ。和Ｓ　的通断规律在时间上是互补的，在Ｓ。闭合、　Ｓ　断开期间，交流电源　通过Ｓ。向电感提供能量，负载能量靠电容放电维持；在Ｓ　断开、Ｓ：闭合期间，交　流电源停止供能，电感通过Ｓ　向负载提供能量，同时也给电容充电。　理论分析可知，如果去掉滤波电容，只研究电感和２个电子开关的作用结果，如果交流电源的电压为　ｕ＝Ｕｍｓｉｎｔｏｔ，则负载电压为　ｕ　＝ＤＵ　ｓｉｎｔｏｔ／（１一Ｄ）＋　ｔ），　式中ＤＵ　ｓｉｎｔｏｔ／（１一Ｄ）为输出电压中与电源电压频率相同的成分，可见它与占空比Ｄ有关，其函数关　系与直流斩波电路相同　ｔ）为输出电压中所有谐波成分的总和，其最低次谐波的频率为电子开关斩波　收稿日期：２００６—０５—１４　作者简介：王旭光（１９５７一），男，山东泗水人，山东交通学院教授，硕士生导师，从事自动控制专业教学研究