【正文】 四川師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 直流脈寬 H 橋控制電路設(shè)計 學(xué)生姓名 院系名稱 工學(xué)院機電工程系 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動化 班 級 2020 級 2 班 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成時間 2020年 5 月 14日 I 直流脈寬 H 橋控制電路設(shè)計 學(xué)生姓名：李波 指導(dǎo)教師：湯勉剛 內(nèi)容摘要： 本文基于 PWM 的直流脈寬控制系統(tǒng)進行了研究，并設(shè)計出應(yīng)用于直流電動機的直流脈寬 H 橋控制系統(tǒng)。旨在設(shè)計一個用于直流脈寬 H 橋的控制電路，能夠使直流電動機可以工作在四象限，即正轉(zhuǎn)電動運行、正轉(zhuǎn)回 饋制動、反轉(zhuǎn)電動運行，反轉(zhuǎn)回饋制動四種工作模式，控制電路應(yīng)能根據(jù)四象限工作的具體要求，產(chǎn)生符合要求的控制波形。 首先，本文確定整個系統(tǒng)框圖和方案，即采用 SG3525 控制 H型 PWM調(diào)速系統(tǒng)的IGBT。其次設(shè)計主電路的結(jié)構(gòu)形式和各部件參數(shù)。主電路的四個 IGBT 給與不同的脈沖寬度后，能使 H 橋電路構(gòu)成降壓斬波電流或升壓斬波電路，最終能夠得到使直流電機能工作在四象限的波形。然后，對控制電路進行設(shè)計，使 SG3525 產(chǎn)生符合主電路需求的脈沖寬度。最后，用 orCAD 軟件繪制出總的電路圖，并進行仿真，得到能夠使直流電機工作在 四象限的波形。 關(guān)鍵詞： 直流調(diào)速 直流電機 PWM H 橋 II The Design of DC PWM H_bridge Control Circuit Abstract: This paper based on the PWM DC control system is studied and design DC pulse width H bridge control system for a DC motor. It aims at the design of a DC PWM control circuit of H bridge which can make the DC motor work in the four quadrants, namely forward power, positive feedback brake, reverse power and inversion feedback brake .According to the four quadrants work specific requirements, it will produce an ideal waveform. First of all, this paper determines the system block diagram and program, which uses the SG3525 control H PWM speed control system of IGBT. Secondly ,design the main circuit structure and every ponent’s parameters. The main circuit of the four IGBT gives different pulse width that can make H bridge circuit of Buck chopper and booster chopper, eventually make the waveform of DC motor which can work in four quadrants. Then, design the control circuit to get a demanded pulse width of the main circuit which produced by SG3525. Finally, use orCAD PSpice to draw out the circuit diagram, and carry on the simulation which can make motor work in the four quadrants of the waveform. Key words： DC speed regulation DC motor PWM H bridge III 目 錄 1 前言 ................................................................. 1 2 緒論 ................................................................. 2 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 ............................................... 2 設(shè)計要求和內(nèi)容 ................................................. 2 選擇 PWM 控制 H 橋型電路理由 ..................................... 3 選擇 IGBT 的 H 橋型主電路理由 .................................... 3 設(shè)計框圖 ....................................................... 3 3 主電路設(shè)計 ........................................................... 5 H 橋主電路 ...................................................... 5 參數(shù)設(shè)計 ....................................................... 5 4 驅(qū)動控制電路及 PCB 設(shè)計 ............................................... 7 SG3525 芯片特點 ................................................. 7 SG3525 引腳 ..................................................... 8 SG3525 控制電路 ................................................. 9 EXB841 驅(qū)動芯片 ................................................ 10 驅(qū)動控制電路原理及 PCB 設(shè)計 .................................... 11 5 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析 .................................................. 12 電機正轉(zhuǎn)運行 .................................................. 12 電機正轉(zhuǎn)回饋制動 .............................................. 15 電機反轉(zhuǎn)運行 .................................................. 18 電機反轉(zhuǎn)回饋制動 .............................................. 21 6 總結(jié) ................................................................ 25 附錄 .................................................................. 26 參考文獻 .............................................................. 27 致謝 1 直流脈寬 H 橋控制電路設(shè)計 1 前言 當(dāng)今社會，電動機在人們?nèi)粘Ｉ詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著十分重要的作用。直流電機是最常見的一種電機，它 具有良好的起、制動性能和調(diào)速性能，易于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，且調(diào)速后的效率很高 ，在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。如 在軋鋼機、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等需要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用 。 近年來，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動系統(tǒng)無論在理論上和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng) 在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。 直流電動機有三種調(diào)速方法，分別是改變電樞供電電壓、勵磁磁通和電樞回路電阻來調(diào)速。對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞電壓方式為最好，調(diào)壓調(diào)速是調(diào)速系統(tǒng)的