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《哈工大课程设计说明书_可逆直流pwm驱动电源的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系八专业：班号：任务起至日期：2016年06月11日至2016年06月16日课程设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计已知技术参数和设计要求：课程设计的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流PWM）驱动电源。DC-DC变换器采用II桥形式，控制方式为双极性。被控肓流永磁电动机参数：额定电压20V,额定电流1A,额定转速2000rpmo驱动系统的调速范围：大于1：100,电机能够可逆运行。驱动系统应具有
2、软启动功能，软启动时间约为2s。工作量：1）主电路的设计，器件的选型。包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计（采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564）o2）PWM控制电路的设计（指以SG3525为核心的脉宽调制屯路和用门屯路实现的脉冲分配电路）。3）IPM接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电源的自举电路）。4）DC15V控制电源的设计（采用LM2575系列开关稳压集成电路，直接从主电路的直流母线电压经稳压获得）。2人组成1个设计小组，通过合理的分工和协作共同完成上述设计任务。设计的成果应包括：用PROTEL绘制的主电路和控制电路的
3、原理图，电路设计过程的详细说明书及焊装和调试通过的控制电路板。工作计划安排：（学时安排为1周，但考虑实验的安排，需分散在2周内完成）•第1周：全体开会，布置任务，组成设计小组（每组2-3人），会后设计工作开始。答疑，审查设计方案，发放器件和装焊工具。完成焊装工作。•第2周每人12学时到实验室调试已装焊好的电路板，并完成相关测试和记录。撰写设计报告。同组设计者及分工:电路原理设计：电路焊接：电路调试：数据整理与记录：课程报告撰写：指导教师签字2016年06月日教研室主任意见:教研室主任签字年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写1•主电路设计说明1・1主电路设计基本结构主电路基本结构由整流
4、电路和逆变电路构成，基本设计结构如下图所Zpso图1直流PWM驱动电源的主电路原理图1・2整流部分设计整流部分由变压器降压模快和整流桥整流模快构成。1.2.1变压器选择由于直流电机额定电压20V,额定电流为1A,考虑到二次侧电压经过整流桥和逆变桥的两个IGBT通态压降(2V-3V)以及电路电阻损耗，乂因为整流桥输出电压是变压器副边的输入电压的1.1倍左右，因此取变压器副边电压为24V,由此得到变压器的变压比Nl：N2=5:1o变压器副边电流一般是直流负载的1.5-1.8倍，由此取副边电流2A,因此变压器的额定功率为48W,即取50W或者100W即可。1.2.2整流模快设计整流模快采用4个二
5、极管集成在一起的整流桥模块，由于电机的额定电流为1A,因此每个二极管的正向导通电流有效值为0.7A,采用IN4001硅整流管，其正向导通电流最大值为1A,正向最大导通电压50V。对于整流桥滤波电容的选择，RC二（3〜5）172,R二U/I二20/1二20,T二1/f二0.02s,解得C=l.5-2.5mF,可选用3mF的电解电容。1.3逆变部分设计由于本设计采用双极性PWM控制，逆变的原理图如下a）()t]T1.tb>()仃T1Uac)()E.T——图2逆变桥原理图图3逆变桥控制信号可见当VI,V4同时导通时电压为正,V2,V3同时导通时电压为负，通过改变控制信号的占空比控制直流输出电压
6、的正负和大小（占空比50%时电压为0)O本设计未采用独立的1GBT斩波桥，而是选用1PM（智能功率模块）PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U、V两相即可。该模块需要上下桥臂的电源驱动信号以及导通控制信号，这将在之后的控制电路部分给出。图41PM功率模块的原理图2•控制电路设计说明2.1控制电路基本结构设计利用SG3525脉冲调制芯片输出占空比可调直流PWM脉冲，作为IPM功率模块的TGBT导通控制信号；利用LM2575线性稳压器为SG3525脉冲调制芯片提供15V稳压电源，同时该电压作为自举电路的输入，为IPM功率模块的IGBT提供驱动电源。直流PWM控
7、制信号LM2575图5控制电路原理框图2.2LM2575及其外围电路设计LM2575及其外围屯路原理图如下所示UNREGULATEDDCINPUTDS011475-2图6LM2575及其外围电路原理图LM2575输入采用直流母线电压，滤波电容Ci为100uF/35V,用来过滤直流母线电压的高频谐波；输出端反向并联一个稳压二极管1N5819,用于防止反向电压过大而损坏电路；输出端串联一个330uH平波电抗器，用于减小屯流脉
