IGBT直流斬波電路的設計1設計原理分析1.1總體結構分析直流斬波電路的功能是將直流電變為另一固定電壓或可調電壓的直流電。它在電源的設計上有很重要的應用。一般來說，斬波電路的實現都要依靠全控型器件。在這里，我所設計的是基于IGBT的降壓斬波短路。直流降壓斬波電路主要分為三個部分，分別為主電路模塊，控制電路模塊和驅動電路模塊。電路的結構框圖如下圖（圖1）所示。除了上述主要結構之外，還必須考慮電路中電力電子器件的保護，以及控制電路與主電路的電器隔離。1.2主電路的設計主電路是整個斬波電路的核心，降壓過程就由此模塊完成。其原理圖如圖2所示。如圖，IGBT在控制信號的作用下開通與關斷。開通時，二極管截止，電流io流過大電感L，電源給電感充電，同時為負載供電。而IGBT截止時，電感L開始放電為負載供電，二極管VD導通，形成回路。IGBT以這種方式不斷重復開通和關斷，而電感L足夠大，使得負載電流連續，而電壓斷續。從總體上看，輸出電壓的平均值減小了。輸出電壓與輸入電壓之比a由控制信號的占空比來決定。這也就是降壓斬波電路的工作原理。降壓斬波的典型波形如下圖所示。
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：
無論是不控整流電路，還是相控整流電路，功率因數低都是難以克服的缺點.PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，本文以《電力電子技術 教材為基礎，詳細分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進行控制，選擇適當的工作模式和工作時間間隔，交流側的電流可以按規定目標變化，使得能量在交流側和直流側實現雙向流動，且交流側電流非常接近正弦波，和交流側電壓同相位，可使變流裝墨獲得較高的功率因數.：PWM整流電路：功率因數：交流側：直流側傳統的整流電路中，晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發角的增大而增大，位移因數也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當大、因此功率因數很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數接近于1，但輸入電流中諧波分量很大，功率因數也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，它能在不同程度上解決傳統整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路，就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數近似為1。因此，PWM整流電路也稱單位功率因數變流器。
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：
1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電，變頻器采用公共直流母線式結構；冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動，每臺電機分別由獨立的逆變單元控制，逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制，相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來，冷床傳輸鏈運行較為穩定，但2007年2月以后，冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）損壞現象，具體故障情況統計見表1由表1可知，冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象，故障代碼是F025和F0272原因分析1）IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看，檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題，并且更換新的IGBT后，系統可以立即正常運行，從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2）IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式，制動電阻直接掛接于直流母線上，當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時，制動單元動作，進行能耗制動；此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象，因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3）由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看，負荷分配相對較為均勻，相互差別僅為2%左右，應該不會造成IGBT損壞。此外，4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象，如果是由于負荷分配不均造成，應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞，因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4）逆變單元容量選擇不合適，裝置容量偏小造成長期過流運行，從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數：額定功率90kw，額定電流186A，負載電流169 A，短時電流254 A，中間同路額定電流221 A，電源電流205 A，電機功率110kw，電機額定電流205 A，電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。
上傳時間： 2022-06-22
上傳用戶：
通常的整流濾波電路實驗是通過示波器觀察實驗電路板上器件產生的波形來了解電路的性質。實驗電路傳統的設計方法是首先通過設計人員的經驗根據現有通用元器件搭建出電路，再進行反復調試達到規定的指標。如果改變電路板上的器件參數，則必須重新制作電路板。這種方法效率低，費用高，周期長。隨著計算機技術的發展，計算機輔助設計在電子電路領域的應用越來越廣泛。Multisim10是美國NI公司推出的一款電子線路仿真軟件1-2，利用Multisiml0系統工具的模擬功能對所搭建的電路環境和電路過程進行仿真，可以實現設計與實驗同步進行，使整流濾波電路實驗所需器件的種類和數量不受限制，無需反復制作電路板，降低了實驗成本，提高了做實驗的速度和效。并且通過仿真結果能夠直觀的觀察到電路原理圖、實驗數據、測試參數和仿真曲線。為電子電路的學習者和設計者熟悉線路的特性和性能提供了良好的平臺[5]1整流電路的仿真分析整流電路是利用二極管的單向導電性來實現的，將大小和方向都隨時間變化的工頻交流轉換成單方向的脈動直流。
上傳時間： 2022-06-22
上傳用戶：
各種電子設備都需要供電電源，提供所需穩定的直流電壓（或電流）和相應的功率。供電電源除采用電池外，更多的是采用電力網供電的電源，整流電路是這種電源電路中不可缺少的部分，其作用是將50 Hz的交流電壓轉換成單向脈動性直流電壓。常見整流電路主要有4種：半波整流、全波整流、橋式整流和倍壓整流電路。本文應用OrCAD/PSpice 92軟件分別對這4種整流電路的原理及特性作了分析和仿真。1 PSpice軟件簡介及仿真流程傳統的電路設計方法在分析和驗證電路的正確性和完整性時十分麻煩，并存在大量的重復性勞動。隨著電子設計自動化（EDA）技術的飛速發展，電路的設計已由傳統的手工設計轉向計算機輔助設計，計算機仿真分析是電路設計的一種重要環節，PSpice是由美國MicroSim公司推出的基于加州大學伯克利分校開發的電路仿真程序Spice的PC級電路仿真軟件，對電路不僅能進行一些基本的電路特性分析，還可以對電路元器件的參數進行統計仿真分析和對電路進行優化仿真設計，并將各種仿真分析的結果以波形、圖表或文本的方式直觀地反應出來，在電路設計中得到了廣泛地應用。
上傳時間： 2022-06-23
上傳用戶：fliang
摘要：PWM模擬DAC技術由于其價格便宜、技術簡單在低成本嵌入式系統中應用廣泛，然而其性能指標卻無法與集成的DAC相比。建模討論了影響PWM模擬實現DAC系統的性能的主要因素。仿真發現，濾波器環節對于PWM模擬DAC的性能參數是至關重要的，在不考慮PWM的位數限制時，濾波級數越高DAC精度越高，然而DAC的建立時間也會顯著增加。分析發現，這兩個主要參教數分別取決于濾波系統對于高頻成分的頻率響應和對于直流分量的階躍響應。具體應用中應該權衡DAC精度和轉換速度，以確保應用PWM模擬DAC可以滿足具體應用需求。關鍵詞：PWM；模擬DAC；系統響應分析；DAC精度；DAC建立時間
上傳時間： 2022-06-25
上傳用戶：
三相無刷直流電機是近年來迅速發展起來的一種新型電機，它利用電子換相代替機械換相，既具有直流電機的調速性能，又具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等優點，并且體積小、效率高，在許多領域已得到了廣泛的運用。本文首先介紹了三相無刷直流電機在國內外的發展及其控制系統的研究現狀，詳細論述了三相永磁無刷直流電機的構成、運行原理、特性分析和其轉子位置信號的檢測方法；然后設計了控制系統的硬件電路及相應軟件，最后對設計的控制系統進行調試并分析了影響系統可靠性的因素及給出了相應解決的方案。根據控制系統的設計參數、成本及靈活性等各方面的要求，本控制系統設計了以Atmega8L單片機及ECN30206集成驅動器為核心的硬件平臺。Atmega8L單片機對由ECN30206構成的功率驅動電路進行轉速PID閉環控制、并定時采集電流信號對電流進行過流保護及采用Max7219串行顯示轉速、電流、相關故障信息，通過光電隔離對永磁無刷直流電機諸如轉向等控制及接收外部信息，通過RS-485總線接口與外部其它系統交換信息、對各種信息進行分析處理、協調各部分的工作。
標簽： 三相無刷直流電機控制系統
上傳時間： 2022-06-27
上傳用戶：aben
無刷直流電動機是現代工業設備中重要的運動部件，保留了有刷直流電動機寬闊而平滑的優良調速性能，同時又克服了有刷直流電動機機械換向帶來的一系列的缺點，在各個領域中得到廣泛應用。本論文闡述了無刷直流電動機的系統構成和工作原理，分析了無刷直流電動機的數學模型、等效電路、傳遞函數以及調速原理。采用轉速電流雙閉環控制與H PWM．L ON的脈寬調制方法驅動控制無刷直流電機，并在MATLAB／Simulink平臺上進行了計算機仿真。仿真結果表明，控制系統有較好的動靜態特性。論文還分析了經典PID控制和模糊控制各自的優缺點，并介紹了結合二者優點的模糊自適應PID控制的優點。在MATLAB／Simulink平臺進行了基于模糊自適應PID控制器的無刷直流電機控制系統的計算機建模仿真。與采用經典PID控制器的控制系統相比，采用模糊自適應PID控制器的控制系統的動靜態特性都得到改善。本論文設計了無刷直流電機控制系統的硬件，包括控制單元、功率變換單元，并進行了電磁兼容性設計。控制單元以TI的TMS320F2812DSP控制器為核心，設計了位置傳感器接口電路、人機界面電路、電平轉換電路、電流采樣電路以及采樣調理電路等。功率變換單元以三菱的IPM PS21 563．P為核心，設計了整流電路、逆變電路、能耗制動電路以及多項保護電路。設計了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙閉環電機驅動控制程序、位置檢測程序、電流采樣程序、人機界面程序以及各項安全保護程序等。在對硬件部分和軟件部分進行調試后，對控制系統進行了實驗，通過實驗波形，檢驗了控制系統的工作性能。本文最后對整個系統的設計進行了總結，并對本系統存在的問題和后續的研究工作提出了自己的看法看法。
上傳時間： 2022-06-28
上傳用戶：
無刷直流電機廣泛應用于電動摩托車上，它的控制器直接影響電動摩托車的質量和運行效率。但目前市場上控制器的控制芯片大多不具備專業無刷直流電機控制模塊，在外圍電路的設計中需要搭建很多的邏輯門電路來實現控制器MOSFET電橋的邏輯驅動控制，在MOSFET上下橋臂的互鎖功能和死區時間的設置等都靠模擬電路去實現，可靠性及維修性較差，本文利用具有ARM Cortex-M3內核的STM32芯片的高性能和靈活的配置，研制了一種應用于電動摩托車上的低壓大功率低成本的無刷直流電機控制器，很好地解決了這一問題。論文的主要研究內容如下：（1）做了大量調研工作對現有的控制器進行分析比較，從中篩選出最佳的開發方案。（2）建立了無刷直流電機的控制仿真模型，用Proteus軟件對無刷直流電機的驅動方式以及調速原理進行了仿真，通過仿真結果的分析對所設計的實際電路進行了改進。（3）建立了MOSFET的驅動電路的仿真模型，對驅動電路中的電子元件的作用進行了全面的分析，結合芯片內部特征通過仿真軟件LTspice IV對實際驅動電路進行了驗證。（4）建立了STM32開發以及仿真調試環境，完成了全部程序的設計。（5）搭建了一個小型的開發系統，對控制器的硬件和軟件進行了調試，研制出電動摩托車無刷直流電機控制器的樣機。
上傳時間： 2022-06-29
上傳用戶：
摘要：針對無刷直流電機的轉矩脈動，采用電流滯環控制來抑制脈動；在Matlab／Simulink環境下，基于直流無刷電機的數學模型、轉速和電流雙閉環控制策略來建立無刷直流電機電流滯環控制系統的各個獨立模塊如BLDC本體模塊、速度控制模塊、電流滯環模塊、逆變電路模塊、脈沖信號模塊等，再進行各功能模塊的連接，搭建無刷直流電機的控制系統仿真模型，并在給定參數下進行仿真分析。
上傳時間： 2022-07-11
上傳用戶：
