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设计题目：1. 直流电动机调压调速可控整流电源设计。
1） 主要技术数据。
输入交流电源：
三相380v10% f=50hz
直流输出电压：
0~220v
50~220v范围内，直流输出电流额定值100a
直流输出电流连续的最小值为10a
2） 设计内容：
整流电路的选择。
整流变压器额定参数的计算。
晶闸管电流、电压额定的选择。
平波电抗器电感值的计算。
保护电路的设计。
触发电路的设计。
画出完整的主电路原理图和控制电路原理图。
列出主电路所用元器件的明细表。
2. 直流稳压电源设计。
1） 输入交流电源：
三相220v10% f=50hz
2）直流输出电压：
12v，-12 v，5 v，32 v可调。
50~220v范围内，直流输出电流额定值100a
直流输出电流连续的最小值为10a
下面为格式附件。
附件：直流电动机调压调速可控整流电源设计。
1. 主要技术数据。
正文：输入交流电源：
三相380v10% f=50hz
直流输出电压：
0~220v
50~220v范围内，直流输出电流额定值100a
直流输出电流连续的最小值为10a
电力电子技术》
—课程设计。
班级：自动化0902班。
姓名：高强。
学号：0912060211
题目：降压斩波变换技术的工程应用。
目录。一、引言4
二、分电路的原理及选择5
2.1 降压斩波电路工作原理5
2.1.1 降压斩波电路（buck chopper5
2.1.2 igbt驱动电路选择5
2.2 整流电路6
2.3 斩波信号产生电路7
2.3.1由分立元件组成的驱动电路7
2.3.2集成驱动电路8
三、最优参数选择10
3.1 整流电路部分10
3.2斩波主电路部分10
四、生成总的电路图12
4.1 总原理图12
4.2 此电路的主要功能13
六、心得体会13
七、参考文献14
一、引言。直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（ups）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。
直流变换系统的结构如下图-1所示。由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
二、分电路的原理及选择。
2.1 降压斩波电路工作原理。
2.1.1降压斩波电路（buck chopper）
电路的原理图如图2所示，图2 降压斩波电路主电路。
此电路使用一个全控型器件v，图中为igbt，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。并设置了续流二极管vd，在v关断时给负载中电感电流提供通道。主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中em所示。
工作原理：当t=0时刻驱动v导通，电源e向负载供电，负载电压uo=e，负载电流io按指数曲线上升。
当 t=t1时控制v关断，二极管vd续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降，通常串接较大电感l使负载电流连续且脉动小。
此电路的基本数量关系为：
（1）电流连续时。
负载电压的平均值为
式中，ton为v处于通态的时间，toff为v处于断态的时间，t为开关周期，为导通占空比，简称占空比或导通比。负载电流平均值为
2）电流断续时，负载电压uo平均值会被抬高，一般不希望出现电流断续的情况。
斩波电路有三种控制方式：
脉冲宽度调制（pwm）：保持开关周期t不变，调节开关导通时间ton，频率调制：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期t。
混合型：ton和t都可调，使占空比改变。
2.1.2 igbt驱动电路选择。
igbt的门极驱动条件密切地关系到他的静态和动态特性。门极电路的正偏压ugs、负偏压-ugs和门极电阻rg的大小，对igbt的通态电压、开关、开关损耗、承受短路能力及du/dt电流等参数有不同程度的影响。其中门极正电压ugs的变化对igbt的开通特性，负载短路能力和dugs/dt电流有较大的影响，而门极负偏压对关断特性的影响较大。
同时，门极电路设计中也必须注意开通特性，负载短路能力和由dugs/dt电流引起的误触发等问题。根据上述分析，对igbt驱动电路提出以下要求和条件：
(1)由于是容性输出输出阻抗；因此ibgt对门极电荷集聚很敏感，驱动电路必须可靠，要保证有一条低阻抗的放电回路。
2)用低内阻的驱动源对门极电容充放电，以保证门及控制电压ugs有足够陡峭的前、后沿，使igbt的开关损耗尽量小。另外，igbt开通后，门极驱动源应提供足够的功率，使igbt不至退出饱和而损坏。
3)门极电路中的正偏压应为+12～+15v；负偏压应为-2v～-10v。
(4)igbt 驱动电路中的电阻rg对工作性能有较大的影响，rg较大，有利于抑制igbt 的电流上升率及电压上升率，但会增加igbt 的开关时间和开关损耗；rg较小，会引起电流上升率增大，使igbt 误导通或损坏。rg的具体数据与驱动电路的结构及igbt 的容量有关，一般在几欧～几十欧，小容量的igbt 其rg值较大。
5)驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对igbt 的自保护功能。igbt 的控制、驱动及保护电路等应与其高速开关特性相匹配，另外，在未采取适当的防静电措施情况下，igbt的g～e极之间不能为开路。
igbt驱动电路分类驱动电路分为：分立插脚式元件的驱动电路；光耦驱动电路；厚膜驱动电路；专用集成块驱动电路。本文设计的电路采用的是专用集成块驱动电路。
igbt驱动电路分析随着微处理技术的发展(包括处理器、系统结构和存储器件)，数字信号处理器以其优越的性能在交流调速、运动控制领域得到了广泛的应用。一般数字信号处理器构成的控制系统， igbt驱动信号由处理器集成的pwm模块产生的。而pwm接口驱动能力及其与igbt的接口电路的设计直接影响到系统工作的可靠性。
因此本文采用exb841设计出了一种可靠的igbt驱动方案。
本文将在斩波信号产生电路一节将分立元件组成的驱动电路和集成驱动电路做一下简单的比较，以此来说明集成驱动电路的优越性。
2.2 整流电路。
本设计采用桥式电路整流：由四个二极管组成一个全桥整流电路。 对整流出来的电压进行傅里叶变换得，由整流电路出来的电压含有较大的纹波，电压质量不太好，故需要进行滤波。
本电路采用rc滤波器，因为电容滤波的直流输出电压uo与变压器副边电压u2的比值比较大，而且适用在小电流、整流管的冲击电流比较大的电路中。因此本电路选用电容滤波。因为本电路要求有稳定的输出因此还需用到稳压二极管进行稳压。
整流电路的原理图如图3所示：
图3 整流电路图。
输入端接220v、50hz的市电，进过变压器t1（原线圈/副线圈为4/1）后输出55v、50hz。当同名端为正时d2、d5导通，d3、d4截止，电压上正下负。当同名端为负时d2、d5截止，d3、d4导通，电压同样是上正下负，从而实现整流。
电感具有电流不能突变，通直流阻交流特性，因此串联一个电感可以提高直流电压品质。而电容具有电压不能突变，通交流阻直流特性，因此并联一个大电容可以滤除杂波，减小纹波。结合两种元器件的特性，组成上图整流电路，可以得到比较理想的直流电压（幅值为50v左右）。
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