电力电子pwm设计.doc

新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计说明书可逆直流PWM调速系统设计

专业班级：电气自动化09—40（1）班

学生姓名：钱杰

指导教师：何颖

完成日期： 2011-6-2

新疆工业高等专科学校

电气与信息工程系课程设计任务书

2011/12学年学期2011年6月2日

教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日

新疆工业高等专科学校电气与信息工程系

课程设计评定意见

设计题目：可逆直流PWM调速系统

学生姓名：钱杰专业电气自动化班级09—40（1）班

评定意见：

评定成绩：

指导教师（签名）：年月日

评定意见参考提纲：

1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。

2.学生的勤勉态度。

3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

本文介绍了一种基于PWM信号，采用H桥对直流电机进行调压调速的驱动电路，利用PWM调节导通时间来改变输出波形的宽度，从而达到调压调速的目的。在这次的电力电子设计中我们小组经过商量讨论后，采用的是二极管的桥式连接和绝缘栅型三极管构成的桥式连接，来调节直流电机可逆，控制宽度调节输出波形的时间，来实现调速，方案制定后我们开始用仿真。我们组经过调式后，满足了可逆和调速。

关键词：脉宽调制；H桥驱动电桥；PROTEL仿真；电机原理

1 基本原理 (1)

1.1直流电机工作原理及基本结构 (1)

1.1.1直流电机基本工作原理 (1)

1.1.2直流电机结构 (2)

2. PWM基本介绍 (4)

2.1PWM控制调速原理 (4)

2.2脉宽调制变换器 (5)

2.3桥式可逆PWM变换器 (6)

2.4．调试过程 (9)

总结与体会 (11)

致谢 (12)

参考文献............................................ 错误!未定义书签。附录A. (14)

附录B (15)

1 基本原理

1.1直流电机工作原理及基本结构

1.1.1直流电机基本工作原理

在电工课程中，我们已经知道通电导体在磁场中会受到电磁力的作用--电磁力定律。电动机就是应用这个定律工作的。

图1.1是直流电动机的原理图。

图1.1 直流电机原理图

电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷 A 流入电枢绕组，从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F，其方向可用左手定则判定。这一对电磁力所形成的电磁转矩T，使电动机电枢逆时针方向旋转。如上图a所示。

当电枢转到上图b所示位置时，由于换向器的作用，电源电流Ia仍由电刷A流入绕组，由电刷B流出。电磁力和电磁转矩的方向仍然使电动机电枢逆时针方向旋转。

电枢转动时，割切磁力线而产生感应电动势，这个电动势(用右手定则判定)的方向与电枢电流Ia和外加电压U的方向总是相反的，称为反电动势Ea。它与发电机的电动势 E的作用不同。发电机的电动势是电源电动势，在外电路产生电流。而Ea是反电动势，电源只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。

可见，电动机向负载输出机械功率的同时，电源却向电动机输入电功率，电动机起着将电能转换为机械能的作用。

发电机和电动机两者的电磁转矩T的作用是不同的。发电机的电磁转矩是阻转矩，它与原动机的驱动转矩T

1

的方向是相反的。电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢

转动。电动机的电磁转矩T必须与机械负载转矩T

2及空载损耗转矩T

相平衡，即T＝

T 2十T

。当电动机轴上的机械负载发生变化时，则电动机的转速、反电动势、电流及

电磁转矩将自动进行调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。可见，直流电机作发

电机运行和作电动机运行时，虽然都产生电动势和电磁转矩，但两者作用截然相反。

1.1.2直流电机结构

我们讨论电机及其它电器的结构，目的在于了解它们各主要部件的名称、作用、相互组装及动作关系。以利正确选用和使用。

电机的结构是由以下几方面的要求来确定的。首先是电磁方面的要求:使电机产生足够的磁场，感应出一定的电动势，通过一定的电流，产生一定的电磁转矩，要有一定的绝缘强度。其次是机械方面的要求：电机能传递一定的转矩，保持机械上的坚固稳定。此外，还要满足冷却的要求，温升不能过高；还要考虑便于检修，运行可靠等。

从电机的基本工作原理知道，电机的磁极和电枢之间必须有相对运动，因此，任何电机都有固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，在这两部分之间的间隙叫空气隙。下面介绍直流电机的结构。图1.2是直流电机结构图。

图1.2 直流电机结构图

1—风扇 2—机座 3—电枢 4—主磁极 5—刷架

6—换向器 7—接线板 8—出线盒 9换向磁极 10—端盖

主磁极：

主磁极的作用是产生主磁通φ，主磁极铁心包括极心和极掌两部分。极心上套有励磁绕组，各主磁极上的绕组一般都是串联的。直流电机的磁极如图所示。极掌的作用是使空气隙中磁感应强度分布最为合适。

改变励磁电流I

的方向，就可改变主磁极极性，也就改变了磁场方向。

f

换向磁极：在两个相邻的主磁极之间中性面内有一个小磁极，这就是换向磁极。

它的构造与主磁极相似，它的励磁绕组与主磁极的励磁绕组相串联。换向磁极的作用是产生附加磁场，改善电机的换向，减小电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。

主磁极中性面内的磁感应强度本应为零值，但是，由于电枢电流通过电枢绕组时所产生的电枢磁场，使主磁极中性面的磁感应强度不能为零值。于是使转到中性面内进行电流换向的绕组产生感应电动势，使得电刷与换向器之间产生较大的火花。

用换向磁极的附加磁场来抵消电枢磁场，使主磁极中性面内的磁感应强度接近于零，这样就改善了电枢绕组的电流换向条件，减小了电刷与换向器之间的火花。

电刷装置：电刷装置主要由用碳一石墨制成导电块的电刷、加压弹簧和刷盒等组成。固定在机座上(小容量电机装在端盖上)不动的电刷，借助于加压弹簧的压力和旋转的换向器保持滑动接触，使电枢绕组与外电路接通。

电刷数一般等于主磁极数，各同极性的电刷经软线汇在一起，再引到接线盒内的接线板上，作为电枢绕组的引出端。

机座：机座用铸钢或铸铁制成。用来固定主磁极、换向磁极和端盖等，它是电机磁路的一部分。机座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的接线端，用来对外接线。

端盖：端盖由铸铁制成，用螺钉固定在底座的两端，盖内有轴承用以支撑旋转的电枢。

转子又称电枢，是电机的旋转部分。它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。

电枢铁心：电枢铁心由硅钢片冲制迭压而成，在外圆上有分布均匀的槽用来嵌放绕组。铁心也作为电机磁路的一部分。

绕组：绕组是产生感应电动势或电磁转矩，实现能量转换的主要部件。它是由许多绕组元件构成，按一定规则嵌放在铁心槽内和换向片相连，使各组线圈的电动势相加。绕组端部用镀锌钢丝箍住，防止绕组因离心力而发生径向位移。

换向器：换向器由许多铜制换向片组成，外形呈圆柱形，片与片之间用云母绝缘。

为了使电机安全而有效地运行，制造厂对电机的工作条件都加以技术规定。按照规定的工作条件进行运行的状态叫做额定工作状态。电机在额定工作时的各种技术数据叫做额定值，一般加下标 e表示。这些额定值都列在电机的铭牌上，使用电机前，应熟悉铭牌。使用中的实际值，一般不应超过铭牌所规定的额定值。

2. PWM 基本介绍

自从全控型整流电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成了脉宽调制变换器—直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，或直流PWM 调速系统。PWM 系统在很多方面有较大的优越性：

主电路线路简单，需用的功率器件少；

开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；

低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右；

若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗干扰能力强； 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网效率因数比相控整流器高。

由于上述优点，在中、小容量的高动态性能系统中，直流PWM 调速系统的应用日益广泛。

2.1 PWM 控制调速原理

直流电机PWM 调速的基本原理图如图2.1。可控开关S 以固定的周期重复地接通和断开，当开关S 接通时，直流供电电源U 通过开关S 施加到直流电机两端，电机在电源作用下转动，同时电机电枢电感储存能量；当开关S 断开时，供电电源停止向电动机提供能量，但此时电枢电感所储存的能量将通过续流二极管VD 使电机电枢电流继续维持，电枢电流仍然产生电磁转矩使得电机继续旋转。开关S 重复动作时，在电机电枢两端就形成了一系列的电压脉冲波形，如图2.2所示。

电枢电压平均值Uav 的理论计算式为:

U T

ton U Uav α== （1）其中α为占空比，即导通时间与脉冲周期之比。

由式（1）可知，平均电压由占空比及电源电压决定，保持开关频率恒定，改变占空比能够相应地改变平均电压，从而实现了直流电动机的调压调速。

图2.1 简单直流PWM 控制电路 图2.2电压及电流波形

2.2 脉宽调制变换器

在干线铁道电力机车、工矿电力机车、城市电车和地铁电机车等电力牵引设备上，常采用直流串励或复励电动机，由恒压直流电网供电。过去用切换电枢回路电阻来控制电机的起动、制动和调速，在电阻中耗电很大。为了节能，并实行无触电控制，现在多改用电力电子开关器件，如快速晶闸管，GTO，IGBT等。采用简单的单管控制时，称作直流斩波器，后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路，统称为脉宽调制变换器。

直流斩波器-电动机系统的原理如图2.3（a）所示，其中VT用开关符号表示任何一种电力电子器件，VD表示续流二极管。当VT导通时，直流电源电压Us加到电动机上；当VT关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢经VD续流，两端电压接近于零。如此反复，得到电枢端电压波形u=f(t),如图2.3（b）所示，好象是电源电压Us在ton 时间内被接上，又在（T-ton）内被斩断，故称为“斩波”。这样，电动机得到的平均电压为：

Ud=(ton/T)*Us=ρ*Us

式中 T---功率开关器件的开关周期

ton---开通时间

ρ---占空比，ρ= ton/T= ton*f，其中f为开关频率。

a）原理图 b)电压波形图

图2.3脉宽调制变换器-电动机系统的原理图和电压波形图

如图2.4所示，给出了一种可逆脉宽调速系统的基本原理图，由VT1—VT2共4个电力电子开关器件构成桥式（或称H形）可逆脉冲宽度调制（PULSE WIDTH MODULATION，简称PWM）变换器。VT1和VT4同时导通和关断，VT2和VT3同时通断，使电动机M的电枢两端承受电压+ Us或- Us。改变两组开关器件导通的时间，也就改变了电压脉冲的宽度，得到电动机两端电压波形如图2.4（b)所示

a)基本原理图 b)电压波形

图2.4 桥式可逆脉宽调速系统基本原理图和电压波形

如果用ton表示VT1和VT4导通的时间，开关周期T和占空比ρ的定义和上面相同，则电动机电枢端电压平均值为：

Ud=(ton/T)*Us- [（T-ton）/ T]* Us=（2*ton/ T-1）* Us=（2ρ-1）*Us 脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。

2.3 桥式可逆PWM变换器

可逆PWM变换器主电路有多种形式，最常用的是桥式（亦称H型）电路，如图2.5所示。

图2.5 桥式可逆PWM变换器

双极式控制可逆PWM变换器的4个驱动电压波形如图2.6所示。

图2.6 双极式控制可逆PWM变换器的驱动电压、输出电压和电流波形

它们之间的关系是：Ug1=Ug4=-Ug2=-Ug3。在一个开关周期内，当0≤tT/2,则Uab 的平均值为正，电动机正转，反之，则反转；如果正、负脉冲相等，t=T/2,平均输出电压为零，则电动机停止。图3—6所示的波形是电动机正转时的情况。

双极式控制可逆PWM 变换器的输出平均电压为：

s on s on s on d U )1T t 2(U T t T U T t U -=--=

若占空比ρ和电压系数γ的定义与不可逆变换器相同，则在双极式是可逆变换器中：γ=2ρ-1就和不可逆变换器中的关系不一样了。调速时，ρ的可调范围为0~1，相应的，γ=（-1）~（+1）。当ρ>1/2时，γ为正，电动机正转；当ρ<1/2时，γ为负，电动机反转；当ρ=1/2时，γ=0，电动机停止。但电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而，电流也是交变的。这个交变电流的平均值为零，不产生平均转矩，徒然增大电动机的损耗，这是双极式控制的缺点。但它也有好处，在电动机停止时仍有高频微振电流，从而消除了正、反向时的静摩擦死区，起着所谓“动力润滑”的作用。

双极式控制的桥式可逆PWM 变换器有下列优点：

1) 电流一定连续；

2) 可使电动机在四象限运行；

3) 电动机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区；

4) 低速平稳性好，系统的调速范围可达1：20000左右；

5) 低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。

双极式控制方式的不足之处是：在工作过程中，4个开关器件可能都处于开关状态，开关损耗大，而且在切换时可能发生上、下桥臂直通的事故，为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间，应设置逻辑延时。为了克服上述缺点，可采用单极式控制，使部分器件处于常通或常断状态，以减少开关次数和开关损耗，提高可靠性，但系统的静、动态性能会略有降低。

2.4．调试过程

直流PWM的主电路作为电能变换的功率平台已事先做好，只需将控制板安放在主电路上方，并将主电路板上J3 和J6、J7与控制板上对应的J3 和J6、J7用排线相连，就可进行调试，主电路和控制电路中所有可接触部分的电压均在30V以下，不会出现电击现象。为了方便调试及保证电路安全，增设调试盒一个。整个系统的连接关系如图2.7所示。

AC 220V

图2.7 调试系统的组成

调试盒上面安放2个开关、2个指示灯和1个电流表，其面板如图？所示。在主电路中的作用如图2.8所示。S1用于开关总电源，L1为其上电指示。S2用于接通或断开H 桥的直流电源（可用于电机的启停控制），L2为其上电指示。电流表M1用于检测负载电流。主电路中H桥（即IPM模块）前串入的电阻R1和R2，阻值各为5欧姆，用于限制短路电流，保护IPM。Ra为电机电枢回路的电流取样电阻（阻值为1欧姆），用于观测电枢电流的波形。

图2.8 调试盒的面板

图2.9 主电路原理示意图

控制板的调试步骤如下：

1）先调试控制板上的稳压电路。步骤是：只将控制板的J3接口与主电路板相连，J6和J7均不连接。再将LM2575T插在电路板的对应插座上。在模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关，控制板将通过J3接口获得直流母线电压。然后调节稳压电路中的电位器，直到在稳压电路的输出部分获得所需15V直流电压。

2）接下来调试脉宽调制信号发生电路。首先将SG3525插在电路板的对应插座上。在模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关，给控制板上电。然后调节相应电位器，获得频率为5KHz，占空比可在0～1之间调节的脉宽调制信号。

3）调试两路驱动信号的开通延时电路。首先将74LS06插在电路板的对应插座上。在模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关，给控制板上电。然后调节相应电位器，两路驱动信号之间有5μS的开通延时，或着说存在5μS的死区。

4）测试IPM中上桥臂驱动电源的自举电路。将控制板的J6和J7接口与主电路板相连。在模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关，给控制板上电。测量通过自举电路提供的上桥臂驱动电源是否正常。

5）上述单元电路均调试通过后，在模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关，给控制板上电。将驱动信号的占空比调整到50％附近。闭合S2开关，接通H桥的直流电源，测试电机的端电压，判断是否与设想的情况复合。若一切正常，则调节占空比，使电机运转起来，并能够调速和反转。

需注意：在整个调试过程中，如系统各部分均正常，电流表上的电流指示值应在0.2A（0.5 A）以内，如发现电流表上的电流指示值超过0.6A，则应立即断开开关S1, 然后查找过流的原因。

总结与体会

通过本次电力电子设计，我对本专业的认识更加深刻了，同时加强了对专业知识的掌握，提高了运用能力，积累了一些相关的设计经验。

首先：通过对直流电机驱动电路的设计，我掌握了驱动电路和保护电路的设计方向、思路、方法。也了解到PWM调速系统的工作，及它的工作方式。

其次：本次实训设计内容比较丰富，用到的设计资料、书籍和设计工具也比较多。本次设计锻炼了自己的动手能力，树立了理论联系实际的理念，并且使自己进一步对脉宽调速的知识掌握和protel软件以及各种辅助应用软件的使用，让我感触很深。

我们小组在设计过程中遇到过问题，比如说原理，运用PWM调速是怎样工作的；二极管的桥式连接，在调试的过程中没有波形出现，经过一组成员的商量及其他同学的帮住，这些问题都顺利解决。

所以我认为设计过程中与大家交流是非常必要的。合理的交流能够迅速地发现自己的不足，同时够吸纳别人的长处，避免自己在设计中走弯路，也能给自己、他人动力和信心。

我认为做设计要独立自主、主动进取外，还要积极的采纳大家的良意，并虚心向他人学习，来弥补自己的不足。这些就是我的实训总结。

致谢

首先感谢何颖老师对我们的指导,在电力电子设计过程中我们得到何老师的悉心指导和认真指点,使我的理论知识和动手操作能力都有了较大的提高,在何老师身上,我看到了科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同存异、不断创新的治学理念。不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。

另外我要感谢我这个组的其他几位同学,在设计过程中,他们在许多方面给了我很大的帮助,同时我也明白了团队合作精神的重要性。

再次我要感谢学校给了我提供了一个能顺利完成设计的环境，使我在设计中所需的参考文献都能在图书馆和资料室找到。

最后感谢所有在这次设计中给予我关心和帮助的老师和同学。

参考文献

[1]孙辉，张涛，张旭东.快学易用protel99[M]，北京邮电大学出版社 2001 。

[2] 王兆安，黄俊.电力电子技术[M]，机械工业出版社 2000。

[3] 康华光.电子技术基础数字部分[M]，高等教育出版社 2000。

[4] 叶斌.电力电子应用技术[M]，清华大学出版社 2006。

[5] 康华光.电子技术基础模拟部分[M]，高等教育出版社 2003。

[6]阮毅，陈维钧.运动控制系统 [M]，清华大学出版社 2005。

附录A

图2-10可逆直流PEM调速系统电路图

附录B

图2-11可逆直流PWM调速系统仿真图

电力电子设计报告

1、选题背景 (2) 1、1课程设计的性质与目的 (2) 2、设计理念 (3) 2、1、设计目的与内容 (3) 2、1、1、设计要求: (3) 2、2整流电路 (4) 3、设计过程 (5) 3、1对MATLAB的学习 (5) 3、2元件查找 (6) 3、3线路连接 (7) 3、4元件参数计算 (7) 3、5仿真 (8) 3、6晶闸管的选择 (11) 4、结果分析 (12) 5、课程设计总结 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)

课题名称 单相全控桥式晶闸管整流电路 (纯电阻负载) 1、选题背景 整流电路(Rectifier)就是电力电子电路中出现最早的一种,它的作用就是将交流电能变为直流电能供给用电设备。整流电路的应用十分广泛,例如直流电动机,电镀、店接电源,同步发电机励磁,通信系统电源等。 1、1课程设计的性质与目的 性质:电气工程及其自动化专业的必修实践性环节。 目的: 1、对MATLAB软件初步认识,学习simulink的使用方法。 2、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力。 3、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论。 4、初步掌握电力电子电路的设计方法。 5、培养独立思考、独立收集资料、独立设计的能力; 6、培养分析、总结及撰写技术报告的能力。

2、设计理念 2、1、设计目的与内容 2、1、1、设计要求: 单相全控桥式晶闸管整流电路设计(纯电阻负载): 1、电源电压:交流1000V/50Hz; 2、输出功率:500KW; 3、移相范围:0°-180°。 2、1、2、要求完成的主要任务: (1)熟悉设计任务书,分析设计要求,借阅参考资料; (2)掌握MATLAB的基本操作与用法; (2)在simulink仿真中上设计硬件原理图; (3)修改原理图; (4)计算元件参数; (5)调试与仿真; (6)依元件参数选取厂家元件; (7)撰写设计报告,绘图等。 本次设计中要明确整流中半波可控与全波可控区别,明确整流电路工作原理,定性分析电路工作情况。之后就是实际上对单相全控桥式整流晶闸管电路的研究与设计,其中包括主电路与触发电路;随后仿照参考电路进行Matlab仿真,选取合适的仿真元件,进行初步仿真,并对仿真结果进行分析与总结;理解电路定

电力电子技术课程设计范例

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目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1M a t l a b仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生

电力电子课程设计终结完整版

课程实习 单项交流电源自动稳压器课程电力电子 学生姓名 学号 班级 联系电话 提交时间

单相交流电源自动稳压器 一、前言 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。 二、课程设计的目的 通过课程设计,掌握电力电子电路及综合模拟电路,数字电路,自动控制设计的各环节基本内容与要求,完成将来实际工程设计的必需的基础训练。 三、课程设计的内容 单相交流电源自动稳压器 调压方式：自耦变分级+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制 性能指标：容量3KVA 输入电压范围：最低200，最高240V， 输出稳压范围：最低UL〉217V，最高UH〈225V。UL，UH自定，变化范围小于8V。 四、设计要求 1.学生在教师指导下，参照设计程序，完成系统总体方案设计、各环节(主电路、自动调压与触发电路、电源控制及保护显示电路等)的结构设计、设计原理说明、电路图、各元件的计算选择、及相关实验或仿真。 2. 分组作设计报告。 3. 上交完整的设计报告书

单相PWM整流电路设计(电力电子课程设计)

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重庆大学本科学生电力电子课程设计任务书

单相桥式可控整流电路设计 摘要：本文主要研究单相桥式PWM整流电路的原理，并运用IGBT去实现电路的设计。概括地讲述了单相电压型PWM整流电路的工作原理，用双极性调制方式去控制IGBT的通断。在元器件选型上，较为详细地介绍了IGBT的选型，分析了交流侧电感和直流侧电容的作用，以及它们的选型。最后根据实际充电机的需求，选择元器件具体的参数，并用simulink进行仿真，以验证所设计的单相电压型PWM整流器的性能。实现了单相电压型PWM整流器的高功率因数，低纹波输出等功能。 关键词：PWM整流simulink 双极性调制IGBT

目录 1.引言 ......................................................... - 5 - 1.1 PWM整流器产生的背景.................................... - 5 - 1.2 PWM整流器的发展状况.................................... - 5 - 1.3 本文所研究的主要内容.................................... - 6 - 2.单相电压型PWM整流电路的工作原理 ............................. - 7 - 2.1电路工作状态分析......................................... - 7 - 2.2 PWM控制信号分析......................................... - 8 - 2.3 交流测电压电流的矢量关系............................... - 9 - 3.单相电压型PWM整流电路的设计 ................................ - 10 - 3.1 主电路系统设计......................................... - 10 - 3.2 IGBT和二极管的选型设计................................. - 11 - 3.3 交流侧电感的选型设计................................... - 11 - 3.4 直流侧电容的选型设计................................... - 12 - 3.5 直流侧LC滤波电路的设计................................ - 13 - 4.单相PWM整流电路的仿真及分析 ................................ - 13 - 4.1 整流电路的simulink仿真............................... - 13 - 4.2 对simulink仿真结果的分析............................. - 16 - 5．工作展望 ................................................... - 16 - 参考文献 ...................................................... - 17 -

电力电子课程设计

电力电子应用课程设计 课题：50W三绕组复位正激变换器设计 班级电气学号 姓名 专业电气工程及其自动化 系别电气工程系 指导教师 淮阴工学院 电气工程系 2015年5月

一、设计目的 通过本课题的分析设计，可以加深学生对间接的直流变流电路基本环节的认识和理解，并且对隔离的DC/DC电路的优缺点有一定的认识。要求学生掌握单端正激变换器的脉冲变压器工作特性，了解其复位方式，掌握三绕组复位的基本原理，并学会分析该电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，掌握脉冲变压器的设计和基本的绕制方法，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试。 需要熟悉基于集成PWM芯片的DCDC变换器的控制方法，并学会计算PWM控制电路的关键参数。输入：36～75Vdc，输出：10Vdc/5A 二、设计任务 1、分析三绕组复位正激变换器工作原理，深入分析功率电路中各点的电压 波形和各支路的电流波形； 2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路中半导体器件电压电流等级， 并给出所选器件的型号，设计变换器的脉冲变压器、输出滤波电感及滤波电容。 3、给出控制电路的设计方案，能够输出频率和占空比可调的脉冲源。 4、应用protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。 三、总体设计 3.1 开关电源的发展 开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。 开关电源分为DC/DC和AC/DC两大类。前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。按转换电能的种类，可分为直流-直流变换器（DC/DC变换器），是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；逆变器，是将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将交流电转换成直流电的电能变换器和交交变频器四种。 开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新技术领

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计

电力电子毕业设计

中原工学院 本科毕业设计(论文)开题报告题目：单相交流电源的设计 教学单位：电子信息学院 专业：自动化 学号：200800494125 姓名：李杨 指导教师：巫付专 2012年2月

一、题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 （1）题目背景 现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。 开关电源稳压：利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率， 维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后，在很 多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电 源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调 制(PWM)技术的发展，PWM开关电源问世，它的特点是用20kHz的载波进行脉 冲宽度调制，电源的效率可达65%~70%，而线性电源的效率只有30％~40％。 因此，用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源，可大幅度节约能 源，从而引起了人们的广泛关注，在电源技术发展史上被誉为20kHz革命。随 着超大规模集成(ultra-large-scale-integrated-ULSI)芯片尺寸的不断减小，电源的尺 寸与微处理器相比要大得多；而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式 电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此，对开关电源提出了小型轻量要求，包括磁性元件和电容的体积重量也要小。（2）发展阶段 开关稳压电源发展阶段主要分为以下三个阶段： 第一个阶段是功率半导体器件从双极型器件(BPT、SCR、GT0)发展为MOS型 器件(功率MOS-FET、IGBT、IGCT等)，使电力电子系统有可能实现高频化，并大 幅度降低导通损耗，电路也更为简单。 第二个阶段自20世纪80年代开始，高频化和软开关技术的研究开发，使功 率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国 际电力电子界研究的热点之一。

PWM控制芯片认识及外围电路设计实验汇编

实验三十五 PWM 控制芯片认识及外围电路设计实验 （电力电子学—自动控制理论综合实验） 一、 实验原理 1．PWM 控制 电力电子电路控制中广泛应用着脉冲宽度调制技术（Pulse Width Modulation, 简称PWM ），将宽度变化而频率不变的脉冲作为电力电子变换电路中功率开关管的驱动信号，控制开关管的通断，从而控制电力电子电路的输出电压以满足对电能变换的需要。由于开关频率不变，输出电压中的谐波频率固定，滤波器设计比较容易。 PWM 控制的原理可以简单通过图35-1理解。图中，V 1为变换器输出的反馈电压与一个三角波信号V tri 进行比较，比较电路产生的输出电压为固定幅值、宽度随反馈电压的增大而减小的PWM 脉冲方波，如图中阴影部分所示。若将该PWM 方波作为如图35-2所示的直流降压变换器的开关管的驱动信号，当输出电压升高时，输出电压方波宽度变窄，滤波后输出直流电压降低，达到稳定到某一恒定值的目的。 由PWM 控制的原理可知，实现PWM 控制应该具备以下条件： 图35-1 PWM 控制原理 V tri V 1 V 图35-2 直流－直流降压变换电路(Buck 电路) (1) 有三角波或阶梯波这样具有斜坡边的信号，作为调节宽度的调制基础信号；从 图35-1可以知道，三角波的频率就是使图35-2中开关管通断的开关频率。 (2) 有比较器以便将调制基础信号和反馈电压信号进行比较产生PWM 信号；

(3) 对反馈电压幅度的限制门槛电压，以使反馈电压不至于超过三角波最高幅值或 低于三角波最低值。一旦超出其最高值或低于最低值，2个信号没有交点，将出现失控情况； (4) 若同时需要控制多个开关管，尤其是桥式电路的上下桥臂上的一对开关管时， 应具有死区电路。死区即上下桥臂的两个开关管都没有开通脉冲、都不导通的时间，以便待刚关断的开关管经历恢复时间完全关断后，再让另一开关管开通； (5) 有反馈控制环节（即恒定的电压给定、误差放大器及调节器（或校正环节）、 功率放大电路）； (6) 按照一定逻辑关系开放脉冲的逻辑控制电路。 按照上述原则，已经有很多集成的PWM 控制芯片面世，在芯片上集成了PWM 控制的许多环节，结合芯片的外围电路，具备了所有的PWM 控制功能。采用集成方式实现PWM 控制，具有很多优越性，不仅成本和体积上具有优势，而且在降低电磁干扰、降低设计难度上也有明显的优点。 本综合实验主要采用比较常用的PWM 集成芯片TL494，下面给出了有关它的介绍以及基本设计原则。其它常用的PWM 芯片如CW3524等，详见本实验附录，或自行查询相关资料，以便完成设计。 2．集成PWM 控制芯片TL494及外围电路介绍 TL494是美国德克萨斯公司研制的PWM 芯片，16端双列直插形式，具有两路输出（从T a 、T b 两个开关管输出）。它将PWM 控制所需要的功能，包括控制器（误差放大器等），都集成到一片芯片上，加上外围电路，组成了比较完善的PWM 控制器。图35-3是其电路功能方框图。其引脚说明及外围电路如下。 (1) 芯片电源 12端接输入工作电压，7端接地。工作电压由于电路的实际情况不同而在一定范围内变化。能工作于较宽的电源电压范围是PWM 控制芯片的一大特点，使它可以方便地应用于各种场合。 CC V 芯片内部还有一个稳压电源，将芯片12端输入的供电电源变换成稳定的5伏直流电压，供内部各电路用，也可供作为控制器（调节器）的标准给定电压，从14端引出。 (2) 输出方式控制端——13端： ① 若13端接地、V 13为低电位时，P = 0，D = 0，E = 0，G 1 = C = G 2，T a 、T b 两路输出相同，如图35-3中所示，即单路输出。若实验电路中只需要驱动一个开关管，则将13点接地用单路输出；若将两路并联可扩大输出容量。 ②若13端接+5V （可接芯片内的稳压直流5V 电源），V 13为高电位时，P = 1， C Q G +=1，C G +=2：

电力电子设计(单相全控桥式-纯电阻负载)

电力电子 课程设计 单相全控桥式晶闸管整流电路设计（纯电阻负载） 院别：机械与电子工程学院 专业班级：电气工程自动化0803 姓名：徐浩 学号：2008011251 指导老师：施云

2011年1 月6日 电力电子课程设计 一、设计课题目 单相全控桥式晶闸管整流电路设计（纯电阻负载） 二、设计要求 1、单相全控桥式晶闸管整流电路的设计要求为： 负载为阻性负载. 2、技术要求: (1).电网供电电压：交流100V/50Hz； (2).输出功率：500W； (3).移相范围：0度—180度； 三、课程设计的性质和目的 1、性质：是电气信息专业的必修实践环节； 2、目的： (1).培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力； (2).加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； (3).初步掌握电力电子电路的设计方法。

前言 电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。 随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方

法,得到了广泛应用。在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。这个方法中，整流是最基础的一步。整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。整流的基础是整流电路。 由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。 第一章单相桥式整流电路供电方案的选择 1.1 具体供电方案 电源电压：交流100V/ 50Hz

电气专业毕业设计开题报告

毕 业 设 计 开 题 报 告 指导老师： 专业：电气工程及其自动化班级： 学号： 姓名： 2018年3月30日

河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称110千伏至10千伏电气部分一次系统设计 学生姓名专业班级电气学号 一、选题的目的和意义： 人类早已进入电气时代，生活中处处离不开电能。变电站在电力系统中占有极其重要的地位.变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 随着科学技术的发展，制造水平的提高，电力电子技术的普及，人们将不同功能的装置模块化，并将它们设计在一个屏体中，提高了空间利用率，方便了设备维护。合理的线路设计能减少元器件工作时产生的信号干扰，节约屏体空间，提高供电水平，使变电站工作人员更方便的使用。 本课题的研究涵盖了大学期间所学的专业课程，做毕业设计时可以督促我温顾已学的课本，提升专业水平。同时也可以锻炼我发现问题和解决问题的能力，学会独立思考。为将来的更快的适应工作做准备。 二、国内外研究现状简述： 在1949年以前，国内发电厂和变电站的建设规模较小。新中国成立后电力工业有了很大发展，尤其是1978年以后，改革开放、发展国民经济的正确决策和综合国力的提高，使电力工业取得了突飞猛进、举世瞩目的辉煌成就。随着经济社会的发展，社会用电量激增。到1995年末，全国发电量已经达到10000亿kw.h，仅次于美国而跃居世界第二位；全国发电设备总装机容量达2.1亿kw,当时居世界第三位。为了保证电力系统的稳定性，也为了充分利用资源。目前形成了以火力发电厂和水力发电厂为主，其他类型的发电厂有核电厂、风力发电厂、潮汐发电厂、地热发电厂和太阳能发电厂等。变电站的数量数以万计，尤其在发电厂附近和用户附近，由于用电用户的性质不同，所采取的的供电方式不同，主接线形式也不同，变电站的大小和规模也不尽相同。随着科技的发展进步，变电站也朝着自动化、智能化、少人化、无人化发展。我国变电站综合自动化的研究工作开始于20世纪80年代中期。1987年，清华大学电机工程系研制成功第一个符合国情的变电站综合自动化系统，在山东威海望岛变电

电子设计大赛常用电路图

错误 ！未定义书签。 图2 L293D 的电机驱动电路 图3 电源稳压电路 图4 降压电路

图3 降压斩波电路原理图 图4 电流检测模块

OS CI ICE_SDA ICE_SCK ICE_EN AV SS1OP I AGC M ICOUT DA C2DA C IOB12IOB11IOB15IOB13SLE EP IOB14VS S IOA12IOA14IOA11IOA10IOA15IOA13I O B 9I O B 10IOA9 I O B 5I O B 8I O B 7V C P I O A 8 V D D H I O A 6I O A 7V S S VS S V D D H VS S V R T A V S S 1 V D D _P I O B 2V C M I O A 3I O B 6I O B 1I O A 1V M I C I O B 0I O A 2M I C P R E S _B I O B 4 I O A 4 I O B 3I O A 0I O A 5VREF2V S S V D D H SPCE061A DA C1M ICN AV SS1VDD VS S VS S VS S OS CO +C29100u C31104 U1 OS C32O 12OS C32I 13XT EST 14VDD 15XICE 16XICECLK 17XICES DA 18VS S 19PV IN 20DA C121DA C222VREF223VS S 24AGC 25OP I 26M ICOUT 27M ICN 28PFUSE 29M I C P 33V C M 34V R T P A D 35V D D 36V M I C 37V S S 38I O A 041I O A 142I O A 243I O A 344I O A 445I O A 546I O A 647I O A 748V S S 49V S S 50V D D H 51V D D H 52I O A 8 53 N C 39N C 40NC 30NC 31NC 32 IOA9 54 IOA1055IOA1156IOA1257IOA1358IOA1459IOA1560XROM T 61VS S 62XS LEEP 63IOB1564IOB1465IOB1366IOB1267IOB1168PV PP 69V D D H 75 I O B 1076I O B 977NC 70NC 71NC 72NC 73NC 74I O B 878I O B 779I O B 680I O B 581I O B 41I O B 32I O B 23N C 82N C 83N C 84I O B 14I O B 05X R E S B 6V D D 7V C P 8V S S 9N C 10N C 11C8104C7104C18104 +C5 100u C28104 + C27100u +C17100u + C4100u V D D _A SPCE061A 芯片引脚电路图 电机驱动电路 图5 电源变换电路图

电力电子-降压斩波电路设计..教学总结

1.引言 随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。 开关电源分为AC/DC和DC/DC，其中DC/DC 变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。 IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。 IGBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。

2.方案确定 电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断来完成整个系统的功能，当控制电路所产生的控制信号能够足以驱动电力电子开关时就无需驱动电路。 根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，设计出降压斩波电路的结构框图如图1所示。 图1降压斩波电路结构框图 在图1结构框图中，控制电路是用来产生降压斩波电路的控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在开关控制端，可以使其开通或关断的信号。通过控制开关的开通和关断来控制降压斩波电路的主电路工作。控制电路中的保护电路是用来保护电路的，防止电路产生过电流现象损害电路设备。

开关稳压电源-电力电子毕业设计论文资料

开关稳压电源 摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。系统主要由整流滤波电路，DC-DC变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC变换效率高等特点。此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。 关键字：DC- DC，整流滤波，脉宽调制，A/D采集，D/A转换Abstract：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A/D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback. Keyword：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a，D/A converting 一、方案论证 图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。

电力电子课程设计-sg3525脉宽调制高频开关稳压电源

第1章概述................................................................................................................ - 2 - 第2章系统总体方案 .................................................................................................... - 4 - 2.1高频开关稳压电源的基本原理 (4) 2.2高频开关稳压电源总方案 (4) 2.3高频开关稳压电源的组成电路及功能 (5) 2.3.1 主电路.............................................................................................................. - 5 - 2.3.2 控制电路.......................................................................................................... - 6 - 2.3.3 保护电路.......................................................................................................... - 7 - 2.3.4 驱动电路.......................................................................................................... - 7 -第3章主电路设计........................................................................................................ - 8 - 3.1主电路形式选择 (8) 3.2高频变压器的参数 (8) 3.2.1原副边电压比n .............................................................................................. - 8 - 3.2.2磁芯的选取及变压器的结构........................................................................... - 8 - 3.2.3 变压器初、次级匝数.................................................................................... - 9 - 3.2.4 确定绕组的导线线径和导线股数 ................................................................ - 9 -3.3开关管的选择 (10) 第4章控制电路设计................................................................................................... - 11 - 4.1主电路 (11) 4.2控制电路的设计 (12) 4.2.1SG3525结构和功能介绍 ................................................................................ - 12 - 4.2.2 控制电路的设计............................................................................................ - 13 -4.3驱动电路的设计.. (14) 第5章系统性能测试与结果 ...................................................................................... - 16 - 5.1负载调整率测试 (16) 5.2电压调整率测试 (16) 5.3效率测试 (17) 5.4输出纹波电压及噪音测试 (17) 第6章心得体会............................................................................................................ - 18 -附录：总电路图............................................................................................................ - 19 -参考文献.......................................................................................................................... - 19 -电气与信息工程系课程设计评分表 ...................................................... 错误!未定义书签。

电力电子课程设计-参考模板..

课程设计说明书 题目名称：10～40V降压直流斩波电路实验装置 系部：电力工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：张海丽 完成日期：

新疆工程学院 课程设计评定意见 设计题目10～40V降压直流斩波电路实验装置 系部电力工程系专业班级 学生姓名学生学号 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）： 年月日

评定意见参考提纲： 1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2、学生的勤勉态度。 3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

新疆工程学院 电力工程系(部)课程设计任务书 学年第学期年月日 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）

摘要 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路，直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 TDC-1型学习机是为了配合高等工科院校及高等专科技术学校的“电力电子”或“半导体变流技术”等课程中的直流斩波电路实验并根据当今电力电子技术的发展方向及应用而设计的新型实验装置。该学习机面板上画有原理图。各测试点均装有测试探头可以钩住的端子。测试电压及波形十分方便。使学生在实验课中安全、方便、直观地观察到各种电压、电流的波形及数据。 关键词：直流电力电子变换电路

电力电子降压斩波电路课程设计

电力电子降压斩波电路课程设计

《电力电子技术》课程设计说明书 直流降压斩波电路的设计与仿真 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：刘贝贝 指导教师：胡小娣职称助教 专业：电气工程及其自动化 班级：电气本1305 学号： 完成时间： 6月

湖南工学院《电力电子技术》课程设计课题任务书 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化

摘要 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路. 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 关键字：直流斩波，降压斩波

ABSTRACT DC chopper as DC into another fixed voltage DC voltage or adjustable in DC converter, and DC - regenerative power transmission system, charging circuit, switch power, power electronics device and all sorts of electrical equipment transformation in ordinary application. Then appeared such as step-down chopper, booster chopper, lift pressure chopper composite chopper, etc.. the commutation circuit DC chopper technology has been widely used in switching power supply and DC driver, make its smooth acceleration control, and obtain the fast response, managing electric energy effect. All-controlling power electronics device IGBT in traction power transmission and transformation of power transmission and active filter etc widely application. Keywords: DC chopping; Buck chopper