在電力電子學(xué)中，斬波器是指一種用于控制電力流動(dòng)的電子開關(guān)。它用作高速 ON/OFF 半導(dǎo)體開關(guān)，用于調(diào)制電路中的電壓或電流。斬波器是一種靜態(tài)器件，可將固定的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為可變的直流輸出電壓。由于其相似的行為，它充當(dāng)交流變壓器的直流對(duì)應(yīng)物（等效物）。這些也用于無(wú)軌電車、船用升降機(jī)、叉車和礦山運(yùn)輸車。未來(lái)的電動(dòng)汽車可能會(huì)使用直升機(jī)進(jìn)行速度控制和制動(dòng)。斬波器系統(tǒng)提供平穩(wěn)的控制、高效率、快速響應(yīng)和再生。

什么是斬波器？

斬波器通常用于 DC-DC 轉(zhuǎn)換器電路中，以調(diào)節(jié)輸出電壓或電流。由于斬波器涉及一級(jí)轉(zhuǎn)換，因此效率更高。直升機(jī)現(xiàn)在在世界各地用于快速交通系統(tǒng)。斬波器是一種高速開/關(guān)半導(dǎo)體開關(guān)。它將源連接到負(fù)載，并快速斷開負(fù)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(chǎn)生脈沖輸出。通過(guò)調(diào)整斬波器的占空比（導(dǎo)通時(shí)間與總循環(huán)時(shí)間的比率），可以控制輸送到負(fù)載的有效電壓或電流。這使得斬波器成為各種應(yīng)用中功率控制和轉(zhuǎn)換的多功能工具，包括電機(jī)設(shè)備、電源和可再生能源系統(tǒng)。

斬波器的分類

斬波器通常根據(jù)其操作模式進(jìn)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(zhuǎn)換器，是一種用于調(diào)節(jié)和降低直流電氣系統(tǒng)中的電壓電平的電子電路。它通過(guò)快速切換半導(dǎo)體器件（通常是晶體管）來(lái)控制能量流來(lái)運(yùn)行。通過(guò)調(diào)整開關(guān)過(guò)程的占空比，斬波器可以有效地將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓。降壓斬波器可用于各種電源系統(tǒng)，其中需要調(diào)節(jié)和降低電壓對(duì)于有效地為電子設(shè)備供電至關(guān)重要。

降壓斬波器是一種高速半導(dǎo)體開關(guān)，根據(jù)電壓、電流和開關(guān)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(guò)快速打開和關(guān)閉輸入電壓來(lái)達(dá)到所需的輸出電壓。

降壓斬波器的操作涉及控制開關(guān)器件的占空比。占空比表示開關(guān)處于 ON 狀態(tài)的時(shí)間與總開關(guān)周期的比率。通過(guò)調(diào)整占空比，可以有效地調(diào)節(jié)平均輸出電壓。

EAK液冷集成斬波電阻器 技術(shù)規(guī)格

機(jī)械緩速器的電氣等效物，制動(dòng)產(chǎn)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(chuàng)新方法確保了高效的能源管理和改進(jìn)的制動(dòng)性能。

降壓斬波器的構(gòu)造和組件

降壓斬波器由一個(gè)開關(guān)器件組成，該開關(guān)器件控制來(lái)自較高輸入電壓的能量流。串聯(lián)的電感器在導(dǎo)通期間存儲(chǔ)能量，續(xù)流二極管確保在關(guān)斷期間持續(xù)電流流動(dòng)。與負(fù)載并聯(lián)的電容器可過(guò)濾輸出電壓紋波。控制電路調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比 ，采用脈沖寬度調(diào)制等技術(shù)。反饋系統(tǒng)可以監(jiān)控和穩(wěn)定輸出電壓。負(fù)載接收降壓電壓，完成了這種用于電力電子應(yīng)用的高效 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的構(gòu)建。

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

·開關(guān)器件 ： 降壓斬波器的核心是 開關(guān)器件 ，通常是 MOSFET 或 IGBT 等半導(dǎo)體器件。開關(guān)裝置負(fù)責(zé)控制流經(jīng)電路的電流。

·電感器 ： 電感器與負(fù)載串聯(lián)，有助于在開關(guān)器件導(dǎo)通期間儲(chǔ)存能量。電感器平滑電流，在能量傳輸過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。

·Diode （二極管） ： 與負(fù)載并聯(lián)的續(xù)流二極管，用于在開關(guān)器件關(guān)閉時(shí)為電感電流提供路徑。該二極管允許電感電流繼續(xù)沿同一方向流動(dòng)，防止損壞電路并確保功率持續(xù)流向負(fù)載。

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

·負(fù)載 ： 負(fù)載是接收降壓電壓的設(shè)備或系統(tǒng) 。它可以是 電機(jī) 、 電子設(shè)備 或任何其他需要較低電壓的組件。

審核編輯 黃宇