电力电子课程设计报告.doc

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：电气工程系 班 级： 设 计 者： 学 号： 同 组 人： 指导教师： 设计时间： XXXX大学教务处 XXX大学课程设计任务书 姓 名： 院 （系）：电气工程 专 业：电气工程及其自动化 班 号： 任务起至日期： XX 年 XX 月 XX 日至 XX 年 XX月 XX 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H桥形式，控制方式为双极性。 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1：100，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）。 3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： 指导教师签字 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字___________________ 年 月 日 双极模式直流PWM驱动电源的设计 1.主电路设计 主电路设计要求 直流PWM驱动电源的主电路图如图1a所示,图1b为控制原理框图，它包括整流电路和H桥可逆斩波电路的设计。二极管整流桥把输入交流电变为直流电，H桥逆变器则根据IGBT驱动信号占空比的不同，得到不同的直流电压，并将其加在电动机上。 a主电路图 b 控制原理框图 图1 （1）整流部分采用四个二极管构成整流桥模块； （2）逆变器部分采用IPM（智能功率模块）PS21564构成。该电路主要为三相逆变桥，此处采用其中的U、V两相； （3）根据负载要求，计算出交流侧输入电压和电流，作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。由于该电路整流输出电压较低，所以在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前，整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。 1.2 整流电路设计 整流部分采用4个二极管的整流桥模块。电动机的额定电压为20V，查阅该型号IPM的数据手册开关器件的通态压降为2V左右，可知电压为24V，由全桥整流电路可知 整流桥中二极管的管压降为1V，可知变压器副边电压及变压器的变比，滤波电容选择耐压40V左右，容值450uF左右。 1.H型逆变桥设计μS左右的脉冲，分别驱动V1、V4和V2、V3的开通和关断。 2.1脉冲信号电路的设计 设计中使用SG3525产生需要的脉冲信号。5脚接一个0