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1、直流飞机发电机调压电路设计报告摘要:调压器是航空供电系统的重要部件,它调节发电机励磁,使调压点电压稳定。本文设计了一个基于SG3525芯片的直流飞机发电机调压电路。利用SG3525对输出电压进行检测、比较,了解PWM波的产生电路,设计驱动电路,检测电路等,并在理论上得到了调压电路的工作特性曲线。关键字:直流发电机PWM调压器LI(NUAAABSTRACT:Describesvoltage,usingSG3525todetectandcompareandcomprehendthegenerationcircuitofdrivecircuit,adetectioncircu
2、itanddrawancurveaboutvoltageregulationcircuitKeywords:direct-currentgeneratorPWMregulator引言21.SG3525简介311.1结构框图•…32•调压器电路设计...42.1采样电路...42.2晶体管电压调节器的基本原理52.3PWM波产生电路62.3放大电路...73.调压器参数设计...83.1设计要求...83.2大功率管占空比D的确定83.3开关频率.84•功率器件选择.94.1功率三极管.94.2续流二极管.5•调节电路的工作特性曲线:.96.设计过程总结.107•参考文献
3、.10引言2飞机同步发电机的转速、负载变化时,其电压将随之变化。直流发电机转子的转速变化范围很大,易使发电机的输出电压容易波动,无法满足飞机用电设备的工作要求。为保证用电设备的正常工作,就需要通过改变激磁机的激磁电流来调节同步发电机的电压。所以必须配备电压调节器,使其输出电压在发动机所冇工况下基本保持恒定。随着集成电路技术的发展和应用,基于集成电路设计的电圧调节器是航空发电机电压调节的发展趋势。1.SG3525简介1.1结构框图SG3525是定频PWM电路,采用原理16引脚标准DIP1所示,内部原理框图如图2所示。1.2引脚功能说明3直流电源Vs从脚15接入后分两路,一
4、路加到或非门;另一路送到基准电压稳压器的输入端,产生稳定的元器件作为电源。振荡器脚5须外接电容CT,脚6须外接电阻RT。振荡器频率由外接电阻RT和电容CT决定,振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;齿波形式送至比较器的同相输入端,比较器的反另一路以锯向输入端接误差放大器的输岀,误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较,输出2.1采样电路4图2-2电压采样电路分压主要由由检测电阻R1、分压后经过放大器后得到Ufeb,接入SG3525的2脚。,而Uref为5.1V,由:可以取Rl=234Q,2.2其基本原理如图2-3(1BG串联在激磁机
5、激磁线圈Wjj电路中,用来控使其工作在开关(2)所示。5I式电压调节。本文研究脉冲调宽式电压调节的设计与应用。2.3PWM波产生电路如图2・4所示,同相输入端为SG3525的]6脚提供的精准5.1V,即电压经分压后的电压基准信号Uref,反相输入端为发电机调节点电压经电压采样电路整合后的电压信号Ufeb,同时经过误差放大器输出9脚的反馈。在闭环时将主电路输出电压以负反馈的形式反馈到控制电路SG3525的误差放大器的反相输入端,由于误差放大器输出9脚和1脚间是比例积分反馈(开环时是比例反馈),而使系统能实现所耍求的动态、静态特性。当主电路电压升高时,输出电压升高,使SG3
6、525的9脚电压降低,使占空比减小一使主电路电压降低,从而稳定了输出。右边为隔离放大电。在设计中,先前设计了2・4(a)的PWM波产生电路,即通过13脚来输出波形,但vcc2是outa和outb合成波形,占空比较大,但后考虑到调压器占空比很小,故此改用11脚输出波形。即图2-4(b).图2・4(a)PWM脚图2-4(b)PWM波的产生电路(11脚)2.3放大电路7经过三极管的两次放大之后,PWM波相位与SG3525芯片13脚输出波形相位相同,幅值放大。最后输出波形控制晶体管的开端,决定占空比大小,从而调节励磁电流,进而调节发电机输出电压。TltonEljj?[?iond
7、t??iofdt]??DtonTORjjtonD?T因为E=24V,Rjj=5Q,电流范围为0.2A到2A,所以占空比为0.042到0.42.3.3开关频率8芯片内部震荡频率为:f?lCT(0.7RT?3RD)本设计取CT=10nF,RT=6.8kQ,RD=100Q,得到f=20kh乙4.功率器件选择4.1功率三极管电压应力24V,电流应力2A,开关频率为IRFR024A,额定电压为60V,额定电流为15A,封装为4.2续流二极管电压应力24V,电流应力2A1.414Ao选择肖特基二极管IN5819(4OV/1A)5.调节电路的工作特性曲