文档介绍：生产实习说明书(论文)
课程名称:生产实习
设计题目:直流脉宽调速系统驱动电源的设计
院系:
班级:
设计者:
学号:
指导教师:
设计时间:
生产实习任务书
姓名: 院(系):电气工程
专业: 班号:
任务起至日期: 年月日至年月日

设计题目: 直流脉宽调速系统驱动电源的设计

已知技术参数和设计要求:

生产实习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。
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1:1000

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为核心的脉宽调节电路)。
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2周)
第1周:
周1,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。(详见附录1 设计指南)
第2周
周1,答疑,审查设计方案,发放器件和装焊工具。
周2~5,每班1天时间到实验室调试已装焊好的电路板,并完成相关测试和记录。)
其它时间,完成设计报告。
同组设计者及分工:
王燕霞:查询资料,熟悉电路图中各芯片的功能和用法。
张旷世:按照电路图,焊接电路中各元件。
焦云飞:帮助焊接电路,并负责检查焊接的电路。
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
1 直流脉宽调速实验报告
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生产实习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。
纵观运动控制的发展历史,交、直流两大电气传动并存于各个应用领域。由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好,20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。直流调速系统由最早的旋转变流机组控制,发展为用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速,到现在由大功率开关器件组成的PWM电路实现数字化的调速,系统的快速性、可靠性、经济性不断提高,应用领域不断扩展。
尽管目前对交流系统的研究比较“热门”,但是其控制性能在某些方面还达不到直流PWM系统的水平。直流PWM控制技术作为一门新型的控制技术,其发展潜力还是相当大的。而且,直流PWM技术是电力电子领域广泛采用的各种PWM技术的典型应用和重要基础,掌握直流PWM技术对于学习和运用交流变频调速中SPWM技术有很大的帮助和借鉴作用。
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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为核心的脉宽调节电路)。
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 主电路设计说明

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+或-的直流电压。
主电路原理图

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。(针对本设计的特点,即小功率直流PWM调速,在实际工程中,一般采用P. MOSFET构成H桥,本设计中为了让大家了解和掌握IPM的特点和使用方法,所以指定采用PS21564作为主电路)
3)在主电路设计中,应根据负载的要求,计算出整流部分的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。该电路的整流输出电压较低,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。
4)在本实习过程中,因为主电路是已经设计好的,所以我