【正文】 在這里，對(duì)他們的無私幫助，我表示誠摯的感謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 聲明 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲 明本人完全了解西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：本科學(xué)生在校攻讀學(xué)士學(xué)位期間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安工業(yè)大學(xué) 北方 信息工程學(xué)院。 5 總結(jié) 20 5 總結(jié) 通過這次的課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了電力電子技術(shù)的重要性，它里面的器件如 IGBT 之類的還可以對(duì)我們實(shí)際的電路起到提高效率和保護(hù)作用，可以通過控制它的觸發(fā)脈沖來實(shí)現(xiàn)它的關(guān)斷，這都是非常常見但是卻非常有實(shí)際意義的。下面對(duì)調(diào)速原理作簡(jiǎn)單分析。通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷來控制 降壓斬波電路 的主電路工作。 器件允許的過載時(shí)間較長(zhǎng)，而允許的短路時(shí)間極短，一般在若干微秒 之內(nèi)。的調(diào)節(jié)。 驅(qū)動(dòng)電路模塊功能 驅(qū)動(dòng)部分是連接控制部分和主電路的橋梁，該部分主要完成以下幾個(gè)功能： a. 提供適當(dāng) 的正向和反向輸出電壓，使 IGBT 可靠的開通和關(guān)斷； b. 提供足夠大的瞬態(tài)功率或瞬時(shí)電流，使 IGBT 能迅速建立柵控電場(chǎng)而西安工業(yè)大學(xué)北方信息工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 12 導(dǎo)通； c. 盡可能小的輸入輸出延遲時(shí)間，以提高工作效率； d. 足夠高的輸入輸出電氣隔離性能，使信號(hào)電路與柵極驅(qū)動(dòng)電路絕緣； e. 具有靈敏的過流保護(hù)能力 [14]。 1％，誤差放大器有一個(gè)輸入共模電壓范圍。鎖存器由關(guān)閉電路置位，由振蕩器輸出時(shí)間脈沖復(fù)位。其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu) 如圖 所示 圖 SG3525內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 a. 基準(zhǔn)電壓調(diào)整器 基準(zhǔn)電壓調(diào)整器是輸出為 ， 50mA，有短路電流保護(hù)的電壓調(diào)整器。用控制電路和 驅(qū)動(dòng)電路來控制 IGBT 的通斷，當(dāng) t=0 時(shí)，驅(qū)動(dòng) IGBT 導(dǎo)通，電源 E 向負(fù)載供電，負(fù)載電壓 0u =E，負(fù)載電流 0i 按指數(shù)曲線上升。 EXB841 驅(qū)動(dòng)芯片來實(shí)現(xiàn)也可以直接用光耦電路進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)。 直流斬波器（ DC Chopper）是一種把恒定直流電壓變換成為另一固定電壓或可調(diào)電壓的直流電壓，從而滿足負(fù)載所需的直流電壓的變 流裝置。荷蘭 Delft 大學(xué)及其商業(yè)合作伙伴 OKO Technology 公司在薄膜光調(diào)制器研究方面是最先進(jìn)的 ,已經(jīng)有了許多商業(yè)化產(chǎn)品。 斬波器的作用其實(shí)是為鎖相放大器提供一個(gè)參比信號(hào)，以 便于鎖相能夠識(shí)別出微弱的光電流。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日 說明： 1 本表一式二份，一份由 各系集中歸檔保存 ，一份 學(xué)生留存 。而光調(diào)制器所具有的能調(diào)制光束的重要功能 ,使其成 為構(gòu)成實(shí)時(shí)光學(xué)信息處理、光計(jì)算等系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件 ,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代 ,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。驅(qū)動(dòng)電路模塊，用來驅(qū)動(dòng) IGBT 控制電路是用來產(chǎn)生 降壓斬波電路 的控制信號(hào)，控制電路產(chǎn)生的控制信號(hào)傳到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路把控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為加在開關(guān)控制端，可以使其開通或關(guān)斷的信號(hào)。 主電路基本電路圖 主電路基本電路圖如圖 所示 圖 直流降壓斬波主電路使用一個(gè)全控器件 IGBT 控制導(dǎo)通。 對(duì)于控制電路的設(shè)計(jì)其實(shí)可以有很多種方法，可以通過一些數(shù)字運(yùn)算芯片如單片機(jī)、 CPLD 等等來輸出 PWM 波，也可以通過特定的 PWM 發(fā)生芯片來控制 [9]。有利于誤差放大器和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。 另一個(gè)不足處是吸電流時(shí)，如負(fù)載電流達(dá)到 50mA 以上時(shí)，管飽和壓降較高（約 1V） [11]。因此需要信號(hào)放大的電路。它具有單電源、正負(fù)偏 壓、過流檢測(cè)、保護(hù)、軟關(guān)斷等主要特性，其功能完善，控制簡(jiǎn)便可靠 [16]。如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號(hào)結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過程 ，從而實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù) [18]。通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷來控制 降壓斬波電路 的主電路工作。 器件選型 ： 電機(jī)蓋，電機(jī)座， 電機(jī)： 11 極 直流電機(jī) RS775356812V 螺 母 ： M6 螺絲 ： 1/4— 20 斬波片 ：直徑 102mm,厚度 袖珍軸承 ： F 625Z， 轉(zhuǎn)速 0~6000rpm 斬波調(diào)速原理 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 斬波調(diào)速裝置是由 軟啟動(dòng)器，整流器，斬波器和有源逆差變器組成的 。設(shè)計(jì)成 高質(zhì)量，加帶 磁體，直流電機(jī)和高精度的光刻的光學(xué)斬波輪。她無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高。 （保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后 應(yīng)遵守此規(guī)定） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。通過這次設(shè)計(jì)加深了我對(duì)這門課程的了解，也大大提高了我們的實(shí)踐能力。當(dāng) IGBT 關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)藏在電抗器中的能量使 IGBT 兩端的電壓升高并經(jīng)過二極管使電容器充電。 當(dāng)工作的時(shí)候，電機(jī)帶動(dòng)斬波片轉(zhuǎn)動(dòng)，斬波片前端放著光源對(duì)著葉片部分，就會(huì)產(chǎn)生交替變化的光束。 在斬波電路中對(duì)斬波器的保護(hù)，實(shí)際上就是對(duì) IGBT 的保護(hù)。 14 和 15 兩腳間外加 PWM 控制信號(hào)，當(dāng)觸發(fā)脈沖信號(hào)施加于14 和 15 引腳時(shí)，在 GE 兩端產(chǎn)生約 16V 的 IGBT 開通電壓；當(dāng)觸發(fā)控制脈沖撤銷時(shí)，在 GE 兩端產(chǎn)生 IGBT 關(guān)斷電壓。 方案 1：采用驅(qū)動(dòng)芯片式 驅(qū)動(dòng)電路，該電路雙側(cè)都有源。在 CT 和放電腳之間用單個(gè)電阻器連接即可對(duì)死區(qū)時(shí)間進(jìn)行大范圍的編程。只有在下一個(gè)時(shí)鐘周期才能重新置 位，有利于可靠性提高。 b. 振蕩器 3525A 的振蕩器，除 CT、 RT 端外，增加了放電 同步端 3。 至一個(gè)周期 T 結(jié)束，再驅(qū)動(dòng) IGBT 導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程?？刂齐娐纺K， ，它簡(jiǎn)單可靠及使用方便靈 活 。 直流斬波器根據(jù)其輸入和輸出電壓的大小可以分為降壓式直流斬波器和升壓式直流斬波器的兩類。 論文的組織結(jié)構(gòu) 本論文的組織結(jié)構(gòu)如下 ： 第一章 ： 介紹關(guān)于光學(xué)斬波器的研究背景、研究意義以及開發(fā)者的主要工作。深入了解各個(gè)模塊的工作原理和功能，使各部分正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 ～ 對(duì) 光調(diào)制器 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行器件選型； ～ 對(duì) 光調(diào)制器 電路 進(jìn)行設(shè)計(jì)；完成中期報(bào)告。 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 光調(diào)制技術(shù)雖然早在四十年代就已有不少研究和報(bào)導(dǎo)，但具有實(shí)用價(jià)值的光調(diào)制器卻是在七十年代前后才發(fā)展成熟的。 對(duì)光調(diào)制器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出電機(jī)支 撐座，外殼和斬波片的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。的大小。這就可以根據(jù)所學(xué)的 buck 降壓電路作為主電路，這個(gè)方案是較為簡(jiǎn)單的方案，直接進(jìn)行直直變換簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。 PWM 控制就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。該放大器共模輸入電壓范圍在 ~，需要將基準(zhǔn)電壓分壓送至誤差放大器 1 腳（正電壓輸出）或 2 腳（負(fù)電阻輸出）。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，由于存在開 閉滯后，使流出和吸收間出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。因此可以將驅(qū)動(dòng)電路輸出的過流保護(hù)電流信號(hào)經(jīng)一電阻作用，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)來進(jìn)行過流保護(hù)，同理也可以用 10 端進(jìn)行過壓保護(hù) 。 對(duì)于方案 1 可以用 EXB841 驅(qū)動(dòng)芯片來實(shí)現(xiàn)也可以直接用光耦電路進(jìn)行主電路與控制電路隔離，再把驅(qū)動(dòng)信號(hào)加一級(jí)推挽電 路進(jìn)行放大使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)足以驅(qū)動(dòng) IGBT 管。將電容并聯(lián)在回路中，當(dāng)電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時(shí)，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過壓。 負(fù)載過流保護(hù)電路圖如圖 所示 圖 直流降壓斬波電路整體電路圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工 程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 16 綜上所述，直流降壓斬波電路包含主電路，控制電路，驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路四個(gè)模塊， 直流降壓斬波主電路使用一個(gè)全控器件 IGBT 控制導(dǎo)通， 用控制電路和驅(qū)動(dòng)電路來控制 IGBT 的通斷 。 為了確保精確性，應(yīng)對(duì)斬波片進(jìn)行化學(xué)和消磁處理。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié) 本方案設(shè)計(jì)的 光學(xué)斬波器，是一個(gè)旋轉(zhuǎn)斬波器，包括一個(gè)控制平臺(tái)，馬達(dá)頭組合和帶槽斬波輪。167— 169. 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