直流斩波电路工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
直流斩波电路工作原理及输出输入关系
升压斩波电路（Boost Chopper ）
升压斩波电路
假设L 和C 值很大。
处于通态时，电源E 向电感L 充电，电流恒定1i ，电容C 向负载R 供电，输出电压0u 恒定。
断态时，电源E 和电感L 同时向电容C 充电，并向负载提供能量。
设V 通态的时间为on t ，此阶段L 上积蓄的能量为on t Ei 1
设V 断态的时间为off t ，则此期间电感L 释放能量为off t i E u 10)(- 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等：
on t Ei 1=off t i E u 10)(-
化简得 E t T E t t t u off
off off
on =+=0 off t T ——升压比；升压比的倒数记作β ，即off
t T =β β和α的关系：a +β=1
所以输出电压为
E E u αβ
-==1110
升降压斩波电路 (buck -boost Chopper)
降压斩波电路
V 通时，电源E 经V 向L 供电使其贮能，此时电流为1i ，同时，C 维持输出电压恒定并向负载R 供电，这时E u L =。
V 断时，L 的能量向负载释放，电流为2i 。
负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，这时0u u L -=。
稳态时，一个周期T 内电感L 两端电压L u 对时间的积分为零，即
⎰⎰⎰=-=+=T
off on T
t off L t on L L t u Et dt u dt u dt u on on 00)(0)(0 所以输出电压为：
E E t T t E t t u oN on off on αα-=-==
10 （on t 为
V 处于通态的时间，off t 为V 处于断态的时间）
Cuk 斩波电路
(a)电路图
(b) 等效电路
Cuk 斩波电路及其等效电路
V 通时，开关S 合向B 点，E —1L —V 回路和R —2L —C —V 回路有电流，这时2i i C 。
V 断时，开关S 合向A 点，E —1L —C —VD 回路和R —2L —VD 回路有电流，这时1i i C =。
输出电压的极性与电源电压极性相反。
电路相当于开关S 在A 、B 两点之间交替切换。
稳态时电容C 的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即
012)(0)(0=-=+=⎰⎰⎰
off on T t off C t on C T C t i t i dt i dt i dt i on on （on t 为V 处于通态的时间， off t 为V 处于断态的时间）
由此可得： α
α-=-==112on on on off t t T t t i i 假设电容C 很大使电容电压C u 的脉动足够小。
当开关S 合到B 点时，B 点电压B u =0，A 点电压C A u u -=； 当S 合到A 点时，C B u u =，A u =0。
因此，B 点电压B u 的平均值为C on off
B U t t U =（
C U 为电容电压C u 的平均值），又因电感1L 的电压平均值
为零，所以C on off
B U t t U E ==。
另一方面，A 点的电压平均值为
C on A U T
t U -=，且2L 的电压平均值为零，按上图（b ）中输出电压0U 的极性，有C oN U T t U =
0。
于是可得出输出电压0U 与电源电压E 的关系为：
E E t T t E t t U on on on off
α
α-=-==10
Sepic 斩波电路
Sepic 斩波电路
V 处于通态时，E —1L —V 回路和1C —V —1L 回路同时导电，1L 和2L 贮能。
V 处于断态时，E —1L —1C —VD —负载回路及2L —VD —负载回路同时导电，此阶段E 和1L 既向负载供电，同时也向1C 充电（1C 贮存的能量在V 处于通态时向2L 转移）。
V 导通时，E u L =1 12C L u u =
V 关断时，101C L u u E u --= 02u u L -=
稳态时电感1L 和1L 的电压在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即
0)(10)(10)(101=--+=+=⎰⎰⎰off C on T t on L t on L T
L t u u E Et dt u dt u dt u on
on 001)(20)(202=-=+=⎰⎰⎰off on C T
t on L t on L T L t u t u dt u dt u dt u on on
由以上两式解得输入输出关系为： E E t T t E t t U on on
off on
α
α-=-==10
Zeta 斩波电路
Zeta 斩波电路
V 处于通态期间，电源E 经开关V 向电感L 1贮能。
V 关断后，1L －VD －1C 构成振荡回路， 1L 的能量转移至1C ，能量全部转移至1C 上之后，VD 关断，1C 经2L 向负载供电。
V 导通时，E u L =1 012u u E u C L --=
V 关断时，11C L u u = 02u u L -=
稳态时电感1L 和1L 的电压在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即
01)(10)(101=+=+=⎰⎰⎰
off C on T t on L t on L T L t u Et dt u dt u dt u on on 0)(001)(20)(202=---=+=⎰⎰⎰off on C T t on L t on L T
L t u t u u E dt u dt u dt u on
on
由以上两式解得输入输出关系为：
E E t T t E t t U on on
off on α
α
-=-==10。