DC/DC变换电路原理：PWM控制与占空比对输出电压的影响

"本文主要介绍了DC-DC变换电路的工作原理，特别是关于冲量相同的各种窄脉冲在电路中的响应波形。文中详细讨论了直流PWM控制技术基础，以及几种基本的直流斩波电路，包括降压、升压、升降压斩波电路和库克变换电路。此外，还阐述了通过控制占空比来调节输出电压的方法，如脉冲频率调制(PFM)和脉宽调制(PWM)。" 在DC-DC变换电路中，直流电能被转换为另一种固定或可调电压的直流电能。这种转换通常由直流变换电路或直流变换器实现，它们是电子设备和系统中不可或缺的部分，特别是在需要电压调整或适应不同电源需求的应用中。例如，在直流调速系统中，需要可变的直流电压；太阳能电池的低输出电压也需要提升到更高的水平以供其他系统使用。 直流PWM控制技术是这些变换电路的核心，它利用开关元件（如IGBT）的导通和断开来调节输出电压。当开关管导通时，负载两端的电压等于输入电压US；而当开关管断开时，负载电压为零。通过控制开关管在一个周期内的导通时间比例（即占空比D），可以改变负载两端的平均电压，从而达到调节输出电压的目的。占空比D定义为导通时间ton与总周期T的比例，即D = ton/T。通过调整D的值，可以实现输出电压的线性变化。 此外，除了通过改变占空比控制输出电压外，还有其他两种基本方法：脉冲频率调制（PFM）和脉宽调制（PWM）。PFM是保持每个脉冲的宽度不变，通过改变脉冲的频率来改变平均电压；而PWM则是保持脉冲频率恒定，调整脉冲的宽度来改变输出电压。这两种调制方式在不同的应用场景中各有优势，可以根据系统需求选择合适的控制策略。 文章中提到的实验电路和波形图，如(e)(t)，(d)(t)，(c)(t)，(b)(t)，(a)(t)，可能表示了不同占空比下，负载电流i(t)和电压e(t)随时间变化的响应，这有助于深入理解DC-DC变换电路的工作行为和效率。 总结来说，本资源涵盖了DC-DC变换电路的基础知识，包括其工作原理、主要组件（如开关管）的作用、占空比的概念及其在调节输出电压中的应用，以及不同的控制策略，这些都是理解和设计高效直流电源系统的关键要素。