直流脈寬h橋控制電路設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 第2版. 機械工業(yè)出版社, 20003 楊興姚．電動機調(diào)速的原理及系統(tǒng)．北京水利電力出版社，2003 4 李彩云 ，胡洪波， PWM技術(shù)在直流電機中的應(yīng)用 ，南昌高專學(xué)報，20085 楊春旭， 林若波， 彭燕標(biāo)， 基于PWM控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計， 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報，20116 李桂丹， 張春喜， 基于SG3525的DCD/DC直流變換器的研究 ，通信電源技術(shù)報 20087 曹開成，張丹，20098 Tom Van Breussegem, Mike Wens and Michiel Steyaert Control of Fully Integrated DCDC Converters in CMOS 20129 G. A. Belov and D. S. Lukiyan，Stability of a pulse converter with PWM2 200810 Hebertt SiraRam237。首先，將書本上的理論知識用于實踐，讓我對書本知識理解的更加透徹，對實踐運用也有了一定了解，以后工作會更加得心印手。這次設(shè)計不僅用到電力電子理論知識，還要充分運用電路，電機理論，ORCAD等方面的知識。最終能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。至一個周期T=10u結(jié)束，再驅(qū)動產(chǎn)生正向脈沖使導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。故占空比=40%==88V=A=電機轉(zhuǎn)速：=電機的電磁轉(zhuǎn)矩：==0 0 N0 0故電機此時反向向運行 電機反轉(zhuǎn)回饋制動圖9可以得出，當(dāng)和完全截止，一直導(dǎo)通，周期性的通、斷轉(zhuǎn)換，則形成一個升壓斬波電路。當(dāng)t=時，即t=4u，關(guān)斷，負載電流經(jīng)二極管續(xù)流，負載電壓近似為零，負載電流下降。為了實現(xiàn)上述、和的通斷情況，、和的參數(shù)設(shè)定如圖20。至一個周期T=10u結(jié)束，再驅(qū)動產(chǎn)生正向脈沖使導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。 （a）參數(shù)設(shè)定 （b）參數(shù)設(shè)定 （c）參數(shù)設(shè)定 （d）參數(shù)設(shè)定圖15 IGBT脈沖參數(shù)根據(jù)、和的參數(shù)設(shè)定，知和完全截止，一直導(dǎo)通，周期性的通、斷轉(zhuǎn)換，則形成一個升壓斬波電路。也稱buck變換器。當(dāng)工作處于穩(wěn)態(tài)時，負載電流在一個周期的初值和終值相等。為了實現(xiàn)上述、和的通斷情況，、和的參數(shù)設(shè)定如圖10。當(dāng)IGBT開通時，若發(fā)生負載短路等發(fā)生大電流的故障，會上升很多，使得VD7截止，EXB841的6腳“懸空”，B點和C點電位開始由約6V上升，當(dāng)上升至13V時，BZ1被擊穿，V3導(dǎo)通，C4通過R7和V3放電，E點的電壓逐漸下降，B6導(dǎo)通，從而使IGBT的GE間電壓下降，實現(xiàn)軟關(guān)斷，完成EXB841對IGBT的保護。集成模塊驅(qū)動電路與分立元件的驅(qū)動電路相比，有體積小，效率高，可靠性高的優(yōu)點。為了保證在CE間出現(xiàn)dv/dt噪聲時可靠關(guān)斷，關(guān)斷時必須在柵極施加負片電壓，以防受到干擾時誤開通和加快關(guān)斷速度，減小關(guān)斷損耗，幅值一般為（510)V；4）當(dāng)IGBT處于負載短路或過流狀態(tài)時，能在IGBT允許時間內(nèi)通過逐漸降低刪壓自動抑制故障電流，實現(xiàn)IGBT的軟關(guān)斷。 EXB841驅(qū)動芯片根據(jù)IGBT的特性，對其驅(qū)動電路要求如下：1） 觸發(fā)脈沖要具有足夠快的上升和下降速度即脈沖前后沿要陡峭；2）柵極串連電阻Rg要恰當(dāng)。1腳為誤差放大器反向輸入端，與2腳誤差放大器同向輸入端相比較，從而控制輸出PWM脈沖寬度，1腳與9腳接在一起。他們的關(guān)系滿足：由于本課題設(shè)計驅(qū)動全橋的IGBT開關(guān)管頻率為100KHz，則PWM控制器振蕩頻率為100KHz，現(xiàn)取=1K，=100Ω,==10nF2）占空比計算，當(dāng)調(diào)制最大10K時，占空比=（10+10）/40100%=50%；當(dāng)調(diào)制最小0Ω時，占空比=10/40100%=25%。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個輸出互補，交替輸出高低電平，將PWM脈沖送至三極管VT1及VT2的基極，鋸齒波的作用是加入死區(qū)時間，保證VT1及VT2不同時導(dǎo)通。 SG3525引腳圖4 SG3525的引腳直流電源Vs從腳15接入后分兩路，一路加到或非門；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的元器件作為電源。 輸出級采用推挽輸出，雙通道輸出，,灌拉電流峰值可達500mA。 SG3525為美國Silicon General公司生產(chǎn)的專用PWM控制集成電路，如圖3所示。其電壓驅(qū)動，自身損耗小。 2）電感L要盡量大一些否則會出現(xiàn)負載電流斷續(xù)的情況，由ωLR，ω=2f，脈寬周期選取T=10us，故L。 3）、被置于斷態(tài)，被置于通態(tài)，周期性的通斷轉(zhuǎn)換，成為一個降壓斬波變換器，能使電機反轉(zhuǎn)運行。圖2為直流脈寬H橋電路圖。驅(qū)動電路的基本任務(wù)，就是就將信息電子電路穿來的信號按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號。直流脈寬H橋電路由電源，主電路，控制和驅(qū)動電路組成。本次設(shè)計以H型PWM直流控制器為主要研究對象。 4）IGBT的輸入阻抗高，其輸入特性與電力MOSFET類似。在變頻調(diào)速方式中，PWM調(diào)速方式尤大家所重視，這是我們選取它作為研究對象的重要原因。 5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高。 PWM系統(tǒng)在很多方面具有較大的優(yōu)越性： 1）PWM調(diào)速系統(tǒng)主電路線路簡單，需用的功率器件少。3）控制電路型號選擇以及參數(shù)的計算。 設(shè)計要求和內(nèi)容設(shè)計要求： 已知直流脈寬H橋，是用于控制直流電機四象限運行的電力電子DC/DC復(fù)合變換器，其工作模式受控制電路控制
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