斬波器是一種能進行微弱信號變換的高精密元件,所謂斬波是使電流、光束或紅外輻射束在均勻時間間隔里中斷。斬波器能將微弱的直流電壓或電流變換成交流輸出放大,通常是將緩變信號轉換成快變信號,便于放大。
斬波器主要是利用功率組件對固定電壓之電源做適當之切割以達成負載端電壓改變之目的。若其輸出電壓較輸入之電源電壓低,則稱為降壓式(buck )直流斬波器,若其輸出電壓較輸入之電源電壓高,則稱為升壓式(boost)直流斬波器。如圖1(a)所示為斬波器基本電路圖,圖1(b)所示為負載電壓波形,可看出當直流斬波器導通(ton)時,負載端之電壓vo等于電源電壓vs,當直流斬波器截止(toff)時,負載端之電壓vo為0,如此適當?shù)目刂浦绷鲾夭ㄆ骺墒怪绷麟娫磾嗬m(xù)的出現(xiàn)在負載測,只要控制直流斬波器的導通時間,即可改變負載的平均電壓。 由圖1.1(b)可看出輸出電壓之峰值等于電源電壓vs,而輸出電壓之平均值vo隨ton之時間而變。
然而,最常見之改變方式為 1.周期t固定,導通時間ton改變,稱脈波寬度調(diào)變(pulse-width modulation pwm)。
2.導通時間ton固定,周期t改變,稱頻率調(diào)變(frequency modulation fm)。
3.周期t及導通時間ton 同時改變,即波寬調(diào)變及頻率調(diào)變混合使用。在實際應用中,因直流斬波器常需在負載端接上濾波電感及濾波電容,若頻率改變過大對電感及電容影響大,因此多數(shù)采用脈波寬度調(diào)變。