電力電子課設(shè)報(bào)告—?jiǎng)⒏Ｐ?復(fù)制(編輯修改稿)
2025-08-30 05:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 采用4 個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)。該模塊的主電路為三相逆變橋，在本設(shè)計(jì)中只采用其中U、V 兩相即可。圖2 主電路圖3）在主電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，計(jì)算出整流部分的交流側(cè)輸入電壓和電流，作為設(shè)計(jì)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(jì)算變壓器副邊電壓時(shí)應(yīng)考慮在電流到達(dá)負(fù)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(shè)計(jì)整流部分采用4個(gè)二極管集成在一起的整流橋模塊。電動(dòng)機(jī)的額定電壓為20V，通過(guò)查閱該型號(hào)IPM的數(shù)據(jù)手冊(cè)可知開關(guān)器件的通態(tài)導(dǎo)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(shè)計(jì)IPM內(nèi)部集成該部分電路，參數(shù)可參考手冊(cè)。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(shè)計(jì) 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(gè)開關(guān)周期之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)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(zhǔn)頻率相同。如圖3所示，同一側(cè)的、工作在交替的開關(guān)狀態(tài)，另一側(cè)兩個(gè)晶體管中，基極施加截止關(guān)斷電壓，基極施加飽和驅(qū)動(dòng)電壓，當(dāng)電機(jī)反向時(shí)，將兩側(cè)晶體管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)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(guò)改變2 腳電壓）的脈沖波形（~），同時(shí)頻率可通過(guò)充放電時(shí)間的不同而改變，通過(guò)調(diào)節(jié)6腳的變阻器，將脈沖頻率設(shè)定為5KHz。由于SG3525 輸出的兩路脈沖是互補(bǔ)形式，在本設(shè)計(jì)中其輸出應(yīng)并聯(lián)使用（即11，14 管腳短接，從13 管腳通過(guò)外部上拉電阻輸出驅(qū)動(dòng)脈沖），以達(dá)到0～ 的占空比調(diào)整范圍。SG3525 的8 管腳接電容，以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能。SG3525的外圍電路設(shè)計(jì)如圖4所示。(1) 6腳電阻RT選擇，通過(guò)查閱芯片手冊(cè)可知，當(dāng)輸出頻率設(shè)定為5KHz時(shí)，6腳所接電阻約為15K，實(shí)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(guò)查閱芯片手冊(cè)可知，8腳電容值與軟啟動(dòng)時(shí)間的關(guān)系為：60ms/μF，設(shè)計(jì)要求軟啟動(dòng)時(shí)間為2s，則8腳電容值為33uF。圖4 SG3525原理圖
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