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可逆直流PWM驱动电源的设计.doc

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可逆直流PWM驱动电源的设计.doc

课课程程设设计计说说明明书书((论论文文))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电气工程系班级设计者学号指导教师设计时间大学教务处课程设计任务书姓名院(系)电气工程专业电机与电器班号任务起至日期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。DCDC变换器采用H桥形式,控制方式为单极性。被控直流永磁电动机参数额定电压20V,额定电流1A,额定转速2000rpm。驱动系统的调速范围大于1100,电机能够可逆运行。驱动系统应具有软启动功能,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要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路,型号为PS21564。2)PWM控制电路的设计(指以SG3525为核心的脉宽调制电路和用门电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。同组设计者及分工同组设计者分工王勃负责主电路及IPM接口电路的设计迟广晟负责SG3525及稳压电源部分的设计焊接以及调试工作俩人共同完成。指导教师签字2010年11月15日教研室主任意见教研室主任签字___________________年月日1H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计技术指标被控直流永磁电动机参数额定电压20V,额定电流1A,额定转速2000rpm。驱动系统的调速范围大于1100。驱动系统应具有软启动功能,软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2.1.整体方案设计本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成主电路,H型单极模式同频可逆PWM控制电路,IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能,软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示M脉宽调制电路脉冲分配电路器件驱动电路uiub2ub1ub3ub4L1L2功率转换电路图1直流PWM驱动电源的控制原理框图脉宽调制电路以SG3525为核心,产生频率为5KHz的方波控制信号,占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路,转换成两列对称互补的驱动信号,同时具有5us的死区时间,该信号驱动H型功率转换电路中的开关器件,控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575ADJ系列开关稳压集成电路,通过调整电位器,使其稳定输出15V直流电源。2.主电路设计2.1主电路设计要求直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H桥,根据脉冲占空比的不同,在直流电机上可得到不同的直流电压。主电路部分的设计要求如下1)整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块。2)斩波部分H桥不采用分立元件,而是选用IPM(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。

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