電力電子課設報告—劉福旭-復制(編輯修改稿)
2025-08-30 05:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 采用4 個二極管集成在一起的整流橋模塊。2）斬波部分H 橋不采用分立元件，而是選用IPM（智能功率模塊）PS21564來實現(xiàn)。該模塊的主電路為三相逆變橋，在本設計中只采用其中U、V 兩相即可。圖2 主電路圖3）在主電路設計中，應根據(jù)負載的要求，計算出整流部分的交流側(cè)輸入電壓和電流，作為設計整流變壓器、選擇整流橋和濾波電容的依據(jù)。該電路的整流輸出電壓較低，所以在計算變壓器副邊電壓時應考慮在電流到達負載之前，整流橋和逆變橋中功率器件的通態(tài)壓降。 整流電路設計整流部分采用4個二極管集成在一起的整流橋模塊。電動機的額定電壓為20V，通過查閱該型號IPM的數(shù)據(jù)手冊可知開關器件的通態(tài)導通壓降為2V左右，故可知電壓為24V，由全橋整流電路可知， 考慮整流橋中二極管壓降為1V，故可知變壓器副邊電壓，從而可知變壓器的變比。濾波電容選擇耐壓40V左右，容值450uF左右即可。 H型逆變橋設計IPM內(nèi)部集成該部分電路，參數(shù)可參考手冊。該模塊為三相逆變橋，只使用其中的U、V兩相即可。3. 控制電路設計 H型單極模式同頻可逆直流PWM控制原理所謂單極性，即在控制指令的作用下，在一個開關周期之內(nèi)，電動機電樞兩端的調(diào)制脈沖電壓是單一極性的。同頻，是指PWM功率轉(zhuǎn)換電路輸出的調(diào)制脈沖電壓頻率與頻率發(fā)生器給定的基準頻率相同。如圖3所示，同一側(cè)的、工作在交替的開關狀態(tài)，另一側(cè)兩個晶體管中，基極施加截止關斷電壓，基極施加飽和驅(qū)動電壓，當電機反向時，將兩側(cè)晶體管的驅(qū)動信號互換即可。圖3 單極性同頻PWM控制 脈沖調(diào)制電路以SG3525為核心，采用該集成芯片的DIP封裝形式。SG3525的13腳輸出占空比可調(diào)（通過改變2 腳電壓）的脈沖波形（~），同時頻率可通過充放電時間的不同而改變，通過調(diào)節(jié)6腳的變阻器，將脈沖頻率設定為5KHz。由于SG3525 輸出的兩路脈沖是互補形式，在本設計中其輸出應并聯(lián)使用（即11，14 管腳短接，從13 管腳通過外部上拉電阻輸出驅(qū)動脈沖），以達到0～ 的占空比調(diào)整范圍。SG3525 的8 管腳接電容，以實現(xiàn)軟啟動功能。SG3525的外圍電路設計如圖4所示。(1) 6腳電阻RT選擇，通過查閱芯片手冊可知，當輸出頻率設定為5KHz時，6腳所接電阻約為15K，實際電路中采用20K的變阻器，便于調(diào)試。(2) 8腳電容選擇通過查閱芯片手冊可知，8腳電容值與軟啟動時間的關系為：60ms/μF，設計要求軟啟動時間為2s，則8腳電容值為33uF。圖4 SG3525原理圖
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