課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說說明明書書（論論文文）課程名稱：電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)題目：可逆直流PWM驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)院系：電氣工程系班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：大學(xué)教務(wù)處課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名：院（系）：電氣工程專業(yè)：電機(jī)與電器班號(hào)：任務(wù)起至日期：課程設(shè)計(jì)題目：可逆直流PWM驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求：課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的脈寬調(diào)速（直流PWM）驅(qū)動(dòng)電源。DC-DC變換器采用H橋形式，控制方式為單極性。被控直流永磁電動(dòng)機(jī)參數(shù)：額定電壓20V，額定電流1A，額定轉(zhuǎn)速2000rpm。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速范圍：大于1：100，電機(jī)能夠可逆運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有軟啟動(dòng)功能，軟啟動(dòng)時(shí)間約為2s。工作量：1）主電路的設(shè)計(jì)，器件的選型。包括含整流變壓器在內(nèi)的整流電路設(shè)計(jì)和H橋可逆斬波電路的設(shè)計(jì)(要求采用IPM作為DC/DC變換的主電路，型號(hào)為PS21564)。2）PWM控制電路的設(shè)計(jì)（指以SG3525為核心的脈寬調(diào)制電路和用門電路實(shí)現(xiàn)的脈沖分配電路）。3）IPM接口電路設(shè)計(jì)（包括上下橋臂元件的開通延遲，及上橋臂驅(qū)動(dòng)電源的自舉電路）。4）DC15V控制電源的設(shè)計(jì)（采用LM2575系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路，直接從主電路的直流母線電壓經(jīng)穩(wěn)壓獲得）。2人組成1個(gè)設(shè)計(jì)小組，通過合理的分工和協(xié)作共同完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)的成果應(yīng)包括：用PROTEL繪制的主電路和控制電路的原理圖，電路設(shè)計(jì)過程的詳細(xì)說明書及焊裝和調(diào)試通過的控制電路板。工作計(jì)劃安排：(學(xué)時(shí)安排為1周，但考慮實(shí)驗(yàn)的安排，需分散在2周內(nèi)完成)第1周：全體開會(huì)，布置任務(wù)，組成設(shè)計(jì)小組（每組2人），會(huì)后設(shè)計(jì)工作開始。答疑，審查設(shè)計(jì)方案，發(fā)放器件和裝焊工具。完成焊裝工作。第2周每人12學(xué)時(shí)到實(shí)驗(yàn)室調(diào)試已裝焊好的電路板，并完成相關(guān)測(cè)試和記錄。撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。同組設(shè)計(jì)者及分工：同組設(shè)計(jì)者：分工：王勃：負(fù)責(zé)主電路及IPM接口電路的設(shè)計(jì)；遲廣晟：負(fù)責(zé)SG3525及穩(wěn)壓電源部分的設(shè)計(jì)；焊接以及調(diào)試工作倆人共同完成。指導(dǎo)教師簽字2010年11月15日教研室主任意見：教研室主任簽字_年月日1H型單極性同頻可逆直流PWM驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：被控直流永磁電動(dòng)機(jī)參數(shù)：額定電壓20V，額定電流1A，額定轉(zhuǎn)速2000rpm。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速范圍：大于1：100。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有軟啟動(dòng)功能，軟啟動(dòng)時(shí)間約為2s。詳細(xì)設(shè)計(jì)要求見附錄2.1.整體方案設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的H型單極性同頻可逆直流PWM驅(qū)動(dòng)電源由四部分組成：主電路，H型單極模式同頻可逆PWM控制電路，IPM接口電路及穩(wěn)壓電源。同時(shí)具有軟啟動(dòng)功能，軟啟動(dòng)時(shí)間為2s左右?？刂圃砣鐖D1所示：M脈寬調(diào)制電路脈沖分配電路器件驅(qū)動(dòng)電路uiub2ub1ub3ub4L1L2功率轉(zhuǎn)換電路圖1直流PWM驅(qū)動(dòng)電源的控制原理框圖脈寬調(diào)制電路以SG3525為核心，產(chǎn)生頻率為5KHz的方波控制信號(hào)，占空比可調(diào)。經(jīng)用門電路實(shí)現(xiàn)的脈沖分配電路，轉(zhuǎn)換成兩列對(duì)稱互補(bǔ)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)具有5us的死區(qū)時(shí)間，該信號(hào)驅(qū)動(dòng)型功率轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)器件，控制直流永磁電動(dòng)機(jī)。穩(wěn)壓電源采用LM2575-ADJ系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路，通過調(diào)整電位器，使其穩(wěn)定輸出15V直流電源。2.主電路設(shè)計(jì)2.1主電路設(shè)計(jì)要求直流PWM驅(qū)動(dòng)電源的主電路圖如圖2所示。此部分電路的設(shè)計(jì)包括整流電路和H橋可逆斬波電路。二極管整流橋把輸入的交流電變?yōu)橹绷麟?。四只功率器件?gòu)成H橋，根據(jù)脈沖占空比的不同，在直流電機(jī)上可得到不同的直流電壓。主電路部分的設(shè)計(jì)要求如下：1）整流部分采用4個(gè)二極管集成在一起的整流橋