 因而，输出电压Uo(=UAN -UBN)与变换器的开关占空比 有关，而与负载电流io的巨细和方向无关。

   假如变换器同一桥臂的两个开关管一起处于断开的状 态，则输出电压uo由输出电流io的方向决议。这将引起 输出电压平均值和操控电压之间的非线性联系，所以

  直流-直流变换器也称为斩波器，通过对电力电子 器材的通断操控，将直流电压断续地加到负载 上，通过改动占空比改动输出电压平均值。

   在不同的状况下，变换器或许作业在不同的形式。因 此，规划变换器和它的操控器参数时，应考虑这两 种不同的作业形式的特性。

   降压变换器也称为Buck变换器，正如姓名所界说的， 降压变换器的输出电压Uo低于输入电压Ud。

   在实践使用中，有如下问题： 1．实践的负载应该是理性的。即使是阻性负载，也总有

  线路电感，电感电流不能骤变，因而，图4-1的电路可 能因为电感上的感应电压破坏开关管。选用图4-3的电 路，则电感中贮存的电能可以终究靠二极管续流释放给 负载； 2．在大多数使用中需求的是平稳的直流电压。而图4-1 的电路输出电压在0和Ud间改动。选用由电感和电容组 成的低通滤波器可以取得平稳的输出电压。

   当开关管导通时，输入电源的电流流过电感和开关管， 二极管反向偏置，输出与输入阻隔。当开关管断开时， 电感的感应电势使二极管导通，电感电流iL通过二极管 和负载构成回路，由输入电源向负载供给能量。鄙人 面的稳态剖析中，输出端的滤波电容器被假定为满足 大以保证输出电压坚持稳定，即uo= Uo。

   综上所述，uAN仅取决于桥臂A是上半部分导通仍是下 半部分导通，而与负载电流io的方向无关，因而UAN为：

   在全桥式直流-直流变换器中，其输出电压Uo是极性可变、 幅值可控的直流电，输出电流io 的幅值和方向也是可变 的。因而，该变换器可以在四个象限运转。

   同一桥臂的两个开关管不能一起处于导通状况，不然就 会形成直流短路。在实践中，它们在一个短空隙中都断 开，该空隙称为逻辑延迟时刻。

   在开关形式的直流电源体系中，输出电压纹波的百分 比一般小于1%，因而，在前面的剖析中假定uo= Uo是 不会影响剖析成果的。

   升压变换器也称为Boost变换器。正如姓名所指的，升 压变换器的输出电压总是高于输入电压。图4-11是升 压变换器的电路图。

  1．开关周期Ts坚持不变，改动开关管导通时刻ton。也称 为脉宽调制(PWM)。

  因而，在电流接连形式下，降压变换器相当于一个直流 变压器，通过操控开关的占空比，可以取得要求的直 流电压。

  时处于断开状况，则输出电压uo完全由开关管的状况决 定。以负直流母线N为参考点，A点的电压uAN，由如下 的开关状况决议：当VTA导通时或VDA导通时，则A点 的电压为：

   与前面几节讨论过的开关变换器不同，全桥式直流-直 流变换器的输出电流在负载低的时分，也没有电流断 续形式。

   在双极性操控方法中，开关管(VTA，VTB-)和(VTB， VTA-)被当作两对开关管对待，即两个开关管(VTA， VTB-)是一起导通和断开的。同一桥臂的两个开关管中， 总有一个是注册的。

   2．开关管导通时刻ton坚持不变，改动开关周期Ts。  3. 改动开关管导通时刻ton，一起也改动开关周期Ts。

   方法1的PWM是最常见的调制方法，这还在于后2 种方法改动了开关频率，而输出级滤波器是依据开关 频率规划的，明显，方法1有较好的滤波作用。

   图4-2(a)是脉宽调制方法的操控原理图。给定电压与实 际输出电压经差错放大器得到差错操控信号uco，该信 号与锯齿波信号比较得到开关操控信号，操控开关管 的导通和关断，得到希望的输出电压。图4-2(b)给出了 脉宽调制的波形。锯齿波的频率决议了变换器的开关

   降压变换器、升压变换器、降压-升压变换器的 拓扑结构、作业原理、在电流接连和断续形式 下的各物理量之间的函数联系；

   影响直流-直流变换器输出电压纹波的要素；  几种不同变换器的开关利用率。

   式(4-67)标明，与前面介绍的变换器相似，全桥式开关 形式变换器输出电压平均值与输入操控信号是线性关 系。事实上，当考虑同一桥臂的两个开关管有导通延 迟时刻时，输出电压Uo与操控电压uco的联系有细微的 非线性。

   输便是出为电什压么的称波这形种显控示制输方出式电为压双从极U性d变PW到M-U控d。制方这 式的原因。

   图(a)所示的输入电压Uoi的波形，能分解成直流分 量Uo、具有开关频率fs的谐波重量，如图(b)所示。

   选用由电感和电容组成的低通滤波器的特性如图(c)所示。 低通滤波器的角频率fc应大大低于开关频率fs，通过滤波 器后的输出电压基本上消除了开关频率形成的纹波。假

  由式(4-6)有，输入电流平均值Id与输出电流Io是变比的 联系，但当开关管断开时，瞬时输入电流从峰值跳变 到0，这样对输入电源会有较大的谐波存在，因而，在 输入端参加一个恰当的滤波器用来消除不必要的电流 谐波。

   在前面的剖析中，假定输出电容满足大从而使uo=Uo。 但是，实践上，输出电容值是有限的，因而输出电压 是有纹波的。在电流接连形式下的输出电压的波形如 图4-10所示。

   在前面的剖析中，假定输出电容满足大从而使uo=Uo。 但是，实践上，输出电容值是有限的，因而输出电压 是有纹波的。在电流接连形式下的输出电压的波形如 图4-17所示。

  设输出端的滤波电容满足大，则输出电压的瞬时值不变， 即uo=Uo。在稳态状况下，因为电容电流平均值为0，所 以电感电流平均值等于输出电流平均值Io。

   在开关管导通期间ton，输入电源经电感流过电流，二 极管反偏。这导致在电感端有一个正向电压uL=Ud-Uo， 如图4-5(a)所示。这个电压引起电感电流iL的线性添加； 当开关管关断时，因为电感中贮存电能，发生感应电 势，使二极管导通，iL经二极管持续活动，uL= -Uo， 电感电流下降，如图4-5(b)所示。

   式使在(f电c4-流2f4s连)，表续就明模可：式以通时抑过，制选电输择压出输脉电出动压端与的低输纹通出波滤负。波载当器功变的率换角无器频关工率作。fc， 对电流断续形式的状况也可做相似的剖析。

   开关管导通时，输出电压等于输入电压Ud；开关管断 开时，输出电压等于0。输出电压波形如上图所示，输

  1．双极性PWM操控方法。在该操控方法下，图4-25中 的(VTA，VTB-)和(VTA-，VTB)被当作两对开关管，每 对开关管都是一起导通或断开的。

  2．单极性PWM操控方法。在该操控方法下，每个桥臂 的开关管是独自操控的。