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电力电子课程设计报告 手机充电器的制作

电力电子课程设计报告 手机充电器的制作
电力电子课程设计报告 手机充电器的制作

目录

1课题名称 (1)

2设计主体要求及内容 (1)

3 课题分析与方案论证 (1)

3.1 方案一 (2)

3.2 方案二 (3)

4 各局部电路设计 (4)

4.1 整流滤波电路 (4)

4.2恒压电路 (5)

4.3恒流电路 (5)

4.4充电提示电路 (7)

5组装调试 (10)

6元器件的选择 (10)

7 设计总结及改进意见 (10)

7.1本方案特点及存在的问题 (11)

7.2改进意见及其他设想 (11)

8 设计心得 (12)

参考文献

1课题名称

手机充电器的制作。

2 设计主体要求及内容

通信技术的高速发展促使手机种类众多,也导致手机充电器也是多种多样,本设计设计并制作一套手机通用锂电池的充电器。

充电器的简单工作过程如下:交流输入电压经电容降压,二极管整流桥整流后变成直流电,经隔离二极管和滤波电容对手机充电,随着充电时间的增长,电池两端的电压也升高,通过分压器将此电压引入基准电压比较器,其中三个比较器带三个指示灯,分别指示充电的状态,当三个灯全亮时,表示充电已满。通过以上的工作过程描述结合生活经验设计手机实用充电器电路。

技术要求:能够顺利为锂电池充电,有必要的显示、保护功能,充电电压4.2V,充电限制电压4.5V。

工作要求:独立设计充电器方案,根据本人的方案,购买所需要的元器件和电路板,独立设计并调试正常,要求总投资不得高于20元。

3 课题分析与方案论证

从课题上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源,整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路。

降压电路可以用最简单的变压器完成,将220V电压变为10V左右的低压,为了优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。

手机通用的锂电池充电电压为4.2V,因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间,过高的电流会缩短电池的使用寿命,所以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。

当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的,因此需要一个不以时间为参考的充电完成信号,我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是否充满电。

3.1 方案一

本方案采用的是现行手机充电器的通用电路,主要是由开关电源和充电电路组成的。电路图如下。

图3.1原理图

制作成功后该充电器能自动识别电池极性,自动调整输出电流使得电池达到最佳充电状态,可保护电池延长电池寿命。充电饱和时七彩灯会自动熄灭。

当接入电源后,通过整流二极管VD1、R1给开关管Q1提供启动电流,使Q1开始导通,其集电极电流Ic在L1中线性增长,在L2中感应出使Q1基极为正,发射极为负的正反馈电压,使Q1很快饱和。与此同时,感应电压给C1充电,随着C1充电电压的增高,Q1基极电位逐渐变低,致使Q1退出饱和区,Ic开始减小,在L2中感应出使Q1基极为负、发射极为正的电压,使Q1迅速截止,这时二极管VD1导通,高频变压器T初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时,L2中没有感应电压,直流供电输人电压又经R1给C1反向充电,逐渐提高Q1基极电位,使其重新导通,再次翻转达到饱和状态,电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样,由变压器T的次级绕组向负载输出所需要的电压,在C4的两端获得9V的直流电,供充电电路工作。

在充电电路中Q2与CH(七彩发光二极管)组成充电指示电路。R7与PW(红色二极管)组成电池好坏检测及电源通电指示电路。Q4、Q5、Q6、Q7组成自动识别电池极性的电路。

当充电端1接电池的正,端2接电池的负时,充电回路是电源的+、Q5(发射极)、Q5(集电极)、端1接+ 、Q7(饱和)、端2接-;

当充电端2接电池的正,端1接电池的负时,充电回路是电源的+、Q4(发射极)、Q4(集电极)、端2接+、Q6(饱和)、端2接-。即可完成自动极性的识别,保证充电回路自动工作。

3.2 方案二

本方案是前期分析的具体实现,也是比较简单的一种。

电路图如下。

图3.2 原理图

该电路有四部分组成电源输入电路、恒流电路、恒压电路、充电指示电路组成。

电源输入电路由电源变压器T、整流桥堆D1,D2,D3,D4和滤波电容C组成。

恒压电路由电阻R1、R2、电位器RP1、晶体管V1、精密稳压基准源IC组成。

恒流电路由晶体管V2、电阻R3、电位器RP2。

充电指示电路由晶体管V3、电阻R4、R5和发光二极管VL组成。

交流电220V电压经过变压器T(二次侧电压9V)、整流桥、滤波电容C后,产生8.1V 的直流电压。该电压经过恒流电路恒压电路处理后对电池充电。同时V3导通,VL发光。随着电池两极板电压的升高充电电流将逐渐减小。当电池电压到达4.2V时,R1上电压降低使V3截止VL熄灭,提醒用户充电结束。

4 各局部电路的设计

4.1 整流滤波电路

图4.1电源输入部分

变压器源边是220V交流电,二次侧电压为9V经过四个二极管组成的整流桥就变为了直流电,DE电压为8.1左右,滤波电容是为了滤除交流成分。在实际购买原器件时为了降低成本和焊接方便购买的是集成整流桥堆,规格是2A、50V。

4.2 恒压电路

在这边部分电路中使用了TL431。TL431是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准,其突出优点是封装简单(型如三极管)、参数优越(高精度、低温漂)、性价比高(民品1.3~1.5元/只),是作为电压基准的良好选择。其电压调节范围为2.5V~36V。本方案中的接法类似于下图(b)调节电位器RP1就可以调节输出电压,这也正是本方案的一大优点,可以做到电压连续可调,这样不仅可以为手机电池充电还可以作为电源为其他电子芯片、元件供电。

图4.2.1 TL431原理图

图4.2.2 恒压电路

BC电压可以被精确的调整到一个值,再经过V2的CE管压降就得到充电电压。

4.3 恒流电路

图4.3恒流源

流经B点的电流经过三极管V2,1013被放大,最终提供给手机电池。调节RP2可以调节基极电流, 就可以由IB调节整个充电电流的大小。

4.4充电提示电路

图4.4 充电提示电路

当充电结束时电池阳极电压接近4.2V,此时R1上的电压降低,使得V3截止,VL熄灭。此时电池并没有充满而是进入恒压充电方式,在恒流充电阶段,电池充到70% 的总容量时通常需要约30% 的充电时间,而在恒压阶段用70% 的充电时间仅能充30% 的总电池电量。这是由于电池具有内部电阻。电池内部电阻越低,电池充电时间就越短。

为了保证电池能够充满可在VL熄灭后继续充电1~2个小时,当充电电流降至100mA 以内时则应停止充电。这使得本方案有了一个缺陷,当二极管灯灭时不能说明电池已经充满,需要特别说明否则一般用户会自然的认为充电结束而致使电池充不满。

5 组装和调试

组装时选用的是11*8cm的PCB电路板,变压器独立放置。一句电路图从左至右从中间到两边依次焊接。由于变压器独立放置所以将变压器安排在最后焊接。

调试分为两部分,电压的调试和电流的调试。首先是调节RP1的电阻值使得充电电压为4.2V再调节RP2的电阻阻值使得充电电流为200mA左右。

6 元器件选择

R1选用3W金属膜电阻器;

R2~R5均选用1/4W碳膜电阻;

RP1和RP2均选用小型线性电阻或可变电阻器;

C选用电压值为16V的电解电容;

VL选用红色LED发光二极管;

V1选用BD137、3DA硅1C或2383型硅NPN晶体管,V2选用BD138、3CA4或1013型硅PNP晶体管,V3选用S9015或3CG120硅型PNP晶体管。

7 设计总结及改进意见

7.1本方案特点及存在的问题

本次设计制作是结合之前学习积累的实际引用,具有典型性,设计思路简单,易于初学者接受,所用元器件都是常用的,达到了设计任务中的要求可以安全的给手机充电器充电。

本方案最大的问题就是在充电结束时没有明确的信号,尽管有二极管指示灯但是不能准确的反应充电的饱和程度,当然这也是本方案简单的一个原因。

变压器的体积、重量、价格都是本方案中排名第一的,与方案一中的高频变压器相比差距很大,高频变压器体积小,在价格上与使用的变压器相比相差十倍之多。但是,方案一先经过整流,整流后的电压仍有110V左右,调试时过于危险。所以,经过综合考虑还是方案二最好。

7.2改进意见及其他设想

在自动断电功能方面需要有所改进,先进行恒流充电再进行恒压充电当电流达到饱和时发出提示信号并且自动断电,目标是智能化自动化。

8.设计心得

本次电力电子课程设计我共用去一个多月的时间。一放假我便在书上、网上查找有关充电器的资料,紧接着自己设计方案并不断改进。开学之前我到电子市场按设计方案买了元器件。我焊接共花费两个多小时的时间,之后上电调试。首先是调节RP1的电阻值使得充电电压为4.2V再调节RP2的电阻阻值使得充电电流为200mA左右。我由于之前方案论证阶段准备充足,并且焊接仔细,所以一次成功。

通过这次做充电器,加强了我的动手、思考和解决问题的能力。我从得到题目就认真思考设计方案,不断完善自己的方案。之后我又自己买元器件,认识了不少元器件,学到了许多课本上学不到的知识。后来我又焊板子,自己调试结果。

在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老想着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。我认识到理论与实践有一定的差距,因此我们要多实践,锻炼自己解决问题分析问题的能力。

我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我了解了很多元件的功能,尤其是认识了TL431型精密稳压集成电路,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能,平时看课本,这次看了,下次就忘了,通过动手实践让我们对各个元件印象深刻。认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。

这么长时间的电力电子课程设计,过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过,也曾一度热情高涨。从开始时满富激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长。

生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习,我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义,我才意识到老一辈电子设计者为我们的社会付出的巨大努力。我想说,设计确实有些辛苦,但苦中也有乐,在如今单一的理论学习中,很少有机会能有实践的机会,但我们有机会进行课程设计,而且设计也是一个团队的任务,一起的工作可以让我们有说有笑,相互帮助,配合默契,多少人间欢乐在这里洒下,我感觉我和同学们之间的距离更加近了;我想说,制作充电器确实很累,但当我们看到自己所做的成果时,心中也不免产生兴奋;正所谓“三百六十行,行行出状元”。我们同样可以为社会做出我们应该做的一切,这有什么不好?我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作,也许有人认为设计的工作有些枯燥,但我们认为无论干什么,只要人生活的有意义就可。社会需要我们,我们也可以为社会而工作。既然如此,那还有什么必要失落呢?于是我们决定沿着自己的路,执着的走下去。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以

说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处。

这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,都是在不断与同学的探讨中解决。同时,在其他同学的身上我学也到很多实用的知识,在此我对给过我帮助的所有同学表示忠心的感谢!

此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

参考文献

【1】童诗白.模拟电子技术基础.清华大学.高等教育出版社.2006

【2】党宏社.电路、电子技术试验与电子实训.华中科技大学. 电子工业出版社.2008 【3】钱金荣.在为系统供电的同时尽可能缩短电池充电时间.电子产品世界.

2007-01-02

电力拖动课程设计

辽宁工程技术大学 《电机与拖动》课程设计 设计题目:他励直流电动机调速系统设计院(系、部):电气与控制工程学院 专业班级:电气12-4 姓名:高明 学号:1205040404 指导教师:刘春喜荣德生王继强李国华日期:2014-6-26

电气工程系课程设计标准评分模板

摘要 直流电动机是人类最早发明的和应用的一种电机,是生产和使用直流电能的机电能量转换机械,直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,因此广泛应用于启动和调速要求的机械上。直流发电机可以作为各种直流电源。随着电子技术的发展, 可控硅整流电源在生产上的应用越来越广泛,大有取代直流发电机的趋势。反过来,由于利用了可控硅整流电源,使直流电源机的应用增加了一个有利因素,而配合直流电动机组成的调速系统也正在迅速发展。本文主要介绍他励直流电动机调速的有关方法及其参数设计。 关键字:直流电机调速串电阻参数设计

目录 1 引言 (1) 2 直流电动机的基本结构和工作原理 (2) 2.1 直流电动机的基本结构 (2) 2.1.1 定子(磁极) (2) 2.1.2 转子(电枢) (2) 2.2直流电机的励磁方式 (2) 2.3 直流电动机的工作原理 (3) 3 直流电动机的机械特性 (3) 3.1 固有机械特性 (3) 3.2 人为机械特性 (4) 4 他励直流电动机的调速 (4) 4.1 他励直流电动机电枢串电阻调速 (4) 4.2 他励直流电动机改变电枢电压调速 (5) 4.3 他励直流电动机改变励磁电流调速 (6) 5 直流电动机调速设计内容 (7) 6 结论 (9) 参考文献 (10)

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级:14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致谢 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产

生PWM控制信号。 设计方案: 1、电源电路 电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路,220V单相交流电经220V/24V变压器,降为24V交流电,再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后,变为平直的直流电,其幅值在22V~36V之间。 2、主电路 2.1主电路选用升压斩波电路,开关管选用电力MOSFET。 2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯, 2.3boost电路中,占空比不要超过65%,否则电压大于100V。 3、控制电路的选择与确定 3.1 脉冲发生器TL494 3.2 驱动电路IR2110 二.设计原理分析 2.1总体结构分析 电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,驱动电路,保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号,通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。来完成整个系统的功能。因此,一个完整的降压斩波电路也应包括主电路,控制电路,驱动电路和保护电路这些环节。 直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图2—1所示:

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

基于Matlab的电力电子技术课程设计报告

《电力电子技术》 课程设计报告 题目:基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业:电气工程及其自动化 班级:电气2班 学号:Z01114007 姓名:吴奇 指导教师:过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日

中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 (1)加深理解《电力电子技术》课程的基本理论; (2)掌握电力电子电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力; (3)学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕: (1)根据设计题目要求的指标,通过查阅有关资料分析其工作原理,设计电路原理图; (2)利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图,设置相应的参数。 (3)用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 (1)设计一个降压变换器(Buck Chopper ),其输入电压为200V ,负载为阻感性带反电动势负载,电阻为2欧,电感为5mH ,反电动势为80V 。开关管采用IGBT ,驱动信号频率为1000Hz ,仿真时间设置为0.02s ,观察不同占空比下(25%、50%、75%)的驱动信号、负载电流、负载电压波形,并计算相应的电压、电流平均值。 然后,将负载反电动势改变为160V ,观察电流断续时的工作波形。(最大步长为5e-6,相对容忍率为1e-3,仿真解法器采用ode23tb ) (2)设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路,主电路直流电源200V ,经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接,负载电阻为1欧,电感为5mH ,三角波频率为1000Hz ,调制度为0.7,试观察输入信号(载波、调制波)、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’,输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1:降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中,直接直流变流电路又称为斩波电路,功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示,该电路使用一个全控型器件V ,这里用IGBT ,也可采用其他器件,例如晶闸管,若采用晶闸管,还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD 。斩波电路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,图中用m E 表示。若无反电动势,只需令0m E ,以下的分析和表达式中均适用。

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第一,确立上课要点。上课时,教师将所授课教学要点,采取适当方式传达给学生,使学生带着明确的学习任务有目的地听课;第二,引导学生达标。这是教学目标实施的关键。首先要能完整地将教学目标具体化、情境化。然后对教学重点知识点,教师精讲,安排学生多练,并引导学生质疑,增强反馈信息能力。 2.通过实践操作,提高学生的理解能力 教学活动中的做也要适当利用讨论、练习等方法。只是要把这些方法结合到实践上来,要求教和学要与实践相辅相成,要与实际生活有联系。在具体措施上,我们鼓励激发学生的兴趣,主张学生多提问题,注重教学中的讨论,让学生积极学习,多给学生自己动手的机会。学生一般具有猎奇心理,奇特的东西、生活中常出现的自己又不能理解的问题,经过老师适当引导后,往往会引发其强烈求知欲,这就要求教师挖掘教学内容的创新点、寻找相关课题的例题,使之有新鲜感。 首先为学生做好心理调节,重视教学的生动性。非智力因素对学生电力拖动课程的学习以及考试影响非常大,故需老师极其重视学生的心理调节。不同时期,学生所蕴含的心情是不相同的:复习伊始,学生满怀热情,自信满满,尽力约束自己的行为,向自己提出了较苛刻目标。维持学生的学

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一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

电力电子技术课程设计报告

课程设计说明书 设计题目:单相交流调压技术 专业班级: 2009级电气工程及其自动化 姓名:王昊 学号: 0915140068 指导教师:褚晓锐 2011年12月23日 (提交报告时间)

一.课程设计题目:单项交流调压技术的工程应用 二.课程设计日期: 2011年12月19日 三.课程设计目的: “电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。因此,要求学生能综合应用所学知识,设计出具有电压可调功能的直流电源系统,能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌整流电路设计的基本方法。培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计的能力;培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 四.课程设计要求: :按课程设计指导书提供的课题,根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计,课程设计说明书应包括以下内容: 1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的具体型号。 4、确定变压器变比及容量。 5、确定平波电抗器。 7、触发电路设计或选择。 8、课程设计总结。 9、完成4000字左右说明书,有系统电气原理图,内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。 设计技术参数工作量工作计划 1、单相交流220V电源。 2、交流输出电压U d 在0~220V连续可调。 3、交输出电2000W。1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的 具体型号。 第一周: 周一:收集资料。 周二~三:方案论证。 周四:主电路设计。

4、触发电路设计。 5、绘制主电路图。 周五:理论计算。 第二周: 周一:选择器件的具体型号 周二~三:触发电路设计。。 周四~五:总结并撰写说明书。 五.课程设计内容: 设计方案图及论证 将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程,凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的,为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V ,经电路变换后,为连续可调的交流电。 各部分电路作用 220V 交流输入部分作用:为电路提供电源,主要是市电输入。 调压环节的作用:将交流220V 电源经过变压器、整流器等电路转换为连续可调的交 220V 交流输入 调压环节 输出连续可调的交流电 触发电路

电力拖动课程设计汇本

中北大学 课程设计说明书 学生:海椿学号:0905054236 学院:信息与通信工程学院 专业:自动化 题目:交流电动机工作特性仿真 ——转速特性 指导教师:王建萍职称: 工程师

2011 年12 月31 日 中北大学 课程设计任务书 11/12 学年第 1 学期 学院:信息与通信工程学院 专业:自动化 学生姓名:海椿学号:0905054236 课程设计题目:交流电动机工作特性仿真分析 ——转速特性 起迄日期:12 月31日~01月06日 课程设计地点:校

指导教师:王建萍 系主任:王忠庆 下达任务书日期: 2011 年12月31日课程设计任务书

一、原理阐述 感应电动机是一类重要的交流电机。它在正常电动运行时主要是通过定子对转子之间的电磁感应,使转子获得进行正常运行所需的电流和转矩。众所周知,交流电的一个重要指标是交流电的频率,一般来讲,感应电动机的转速与供给它进行工作的交流电的频率不保持同步的关系。因此,从这个意义上讲,交流感应

电动机又常常被称作异步电动机。 三相异步电机是重要的异步电动机。三相定子绕组通过三相交流电产生旋转磁场,转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流,进而产生电磁转矩使转子旋转。 三相感应电动机在空载运行时,转子的转速接近于电机同步转速n 1。随着 负载的增大,必须输出较大的转矩以维持电机的稳定运行,这样,就会使转子转速度略有降低。经试验测试和分析后,可以得出输出功率2P 的增大与转子的转速n 的降低近似为线性关系)(2f n P =。 三相感应电动机的旋转磁场的旋转速度(又称同步转速) n 1为: p f 60n 1=r/min f —三相交流电的频率; P —三相电动机的定子极对数。 磁场转速n 1和转子速度n 之差与n 1的比值称为转差率S : %100n n -n s 00?= 异步电动机启动时n=0,s=1;n=n 0时,s=0; 额定工况下一般s=1.5~6% 转子角速度?为: s /rad 60n 2π=Ω 电动机转矩T 为:

电力电子课程设计报告模板

西安交通工程学院 《电力电子技术》课程设计报告 题目: 专业班级: 姓名: 时间: 指导教师: 完成日期:年月日

设计任务书 1.设计目的与要求 设计一个交通灯控制器,要认真并准确地理解有关要求,独立完成系统设计,在双干线的路口上,交通信号灯的变化按照下面假定进行计时: (1)放行线,绿灯亮放行25秒,黄灯亮警告5秒,然后红灯亮禁止。 (2)禁止线,红灯亮禁止30秒,然后绿灯亮放行。 使两条路线交替的成为放行线和禁止线,便可实现交通控制。 (3)特殊情况下能实现手动操作。 2.设计内容 (1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出。 3.编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 4.答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

目录(四号仿宋_GB2312加粗居中) (空一行) 1 引言 (1) 2 总体设计方案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.1.1交通灯控制系统的流程图 (2) 2.1.2 交通灯控制系统的流程 (2) 2.2总体设计框图 (2) 3 设计原理分析 (3) 3.1 秒脉冲产生器 (3) 3.2分频器 (4) 3.3 总控制电路 (4) 3.4预置校正电路 (8) 3.5译码显示电路 (8) 4 总结与体会 (11) 参考文献 (11) 附录1 (12) 附录2 (13) (目录内容左右顶格,小四仿宋_GB2312,行距固定值20磅) (页码从正文部分开始)

多功能电子表(三号仿宋_GB231,居中) (空一行) 摘要:本设计提出使交通灯的控制电路用数字信号自动控制十字路口的东西,南北方向两组红、绿、黄车辆行驶和人行道交通信号灯以及LED显示倒记时的状态转换的新方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。{五号仿宋_GB231,行距固定值20磅} (一般3~5行) 关键词:交通灯控制;秒脉冲发生;译码显示;LED信号灯(一般3~4个)(空一行) 1 引言(1级标题:顶格,四号仿宋_GB2312加粗) 随着社会经济的发展,交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通控制系统是用于交通流量数据监测、……………..。 (正文:小四仿宋_GB2312,每段首行缩进2字符,行距固定值20。下同) 2 总体设计方案 2.1 设计思路(2级标题:顶格,小四仿宋_GB2312 加粗) 为了克服常规设计思想中的弊端,本电路采用了建模的灰箱系统模型的设计思想…………。 交通灯的控制系统主要由总控制电路、东西向及南北向的译码显示电路和秒脉冲信号发生电路等部分组成…………。 2.1.1 交通灯控制流程(3级标题:顶格,小四仿宋_GB2312) 交通灯控制系统流程图如图1所示。 图 1 交通灯控制系统流程图 (图与图名均居中,图要有名称,图名五号仿宋_GB231,图中字符不大于正文字体大小) (注意:文中所有插图的图序依次为图1 、图2、图3......)

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

电力电子课设报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 课程名称:电力电子技术 设计题目:可逆直流PWM驱动电源的设计 院系:电气工程系 班级:0706111 设计者:王勃 学号:1070610602 指导教师:李久胜 设计时间:2010年11月 哈尔滨工业大学教务处

哈尔滨工业大学课程设计任务书

H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计 技术指标:被控直流永磁电动机参数:额定电压20V,额定电流1A,额定转 速2000rpm。驱动系统的调速范围:大于1:100。驱动系统应具有软启动功能,软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2. 1.整体方案设计 本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成:主电路,H 型单极模式同频可逆PWM控制电路,IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能,软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示: 功率转换电路 图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图 脉宽调制电路以SG3525为核心,产生频率为5KHz的方波控制信号,占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路,转换成两列对称互补的驱动信号,同时具有5us的死区时间,该信号驱动H型功率转换电路中的开关器件,控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路,通过调整电位器,使其稳定输出15V直流电源。 2.主电路设计 2.1主电路设计要求 直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H 桥,根据脉冲占空比的不同,在直流电机上可得到不同的直流电压。 主电路部分的设计要求如下: 1)整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。 2)斩波部分H 桥不采用分立元件,而是选用IPM(智能功率模块)PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥,在本设计中只采用其中U、V 两相即可。

电力电子技术课程设计报告

成都理工大学工程技术学院T h e E n g i n e e r i n g&T e c h n i c a l C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 电力电子技术课程设计报告 姓名 学号 年级 专业 系(院) 指导教师

三相半波整流电路的设计 1设计意义及要求 1.1设计意义 整流电路是出现最早的电力电子电路,将交流电变为直流电,电路形式多种多样。当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小时,应采用三相整流电路。其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等,均可在三相半波的基础上进行分析。 1.2初始条件 设计一三相半波整流电路,直流电动机负载,电机技术数据如下:220nom U V =, I =308A nom ,=1000r/min nom n ,C =0.196V min/r e ,0.18a R =。 1.3要求完成的主要任务 1)方案设计 2)完成主电路的原理分析 3)触发电路、保护电路的设计 4)利用MATLAB 仿真软件建模并仿真,获取电压电流波形,对结果进行分析 5)撰写设计说明书

2方案设计分析 本文主要完成三相半波整流电路的设计,通过MATLAB软件的SIMULINK模块建模并仿真,进而得到仿真电压电流波形。 分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路,如图1所示。为了得到零线,变压器二次侧必须接成星形,而一次侧接成三角形,避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入b c a、、三相电源,它们的阴极连接在一起,称为共阴极接法,这种接法触发电路有公共端,连线方便。 图1 三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图 直流电动机负载除本身有电阻、电感外,还有一个反电动势E。如果暂不考虑电动机的电枢电感时,则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流时断续的,这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的,实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。 3主电路原理分析及主要元器件选择 3.1主电路原理分析 主电路理论图如图1所示。假设将电路中的晶闸管换作二极管,并用VD表示,该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时,三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大,则该相对应的二极管导通,并使另两相的二极管承受反压关断,输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点处,均出现了二极管换相,即电流由一个二极管向另一个二极管转移,称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻,将其作 α=。,要改变触发角只能是在此基础上增大它,即为计算各晶闸管触发角α的起点,即0 沿时间坐标轴向右移。

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院:电子与电气工程学院 年级专业:2015级电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师:高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路,不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用,因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词:电力电子,三相,整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………1 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?3.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.1三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.1.2整流变压器的设计 (2) ?3.1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3.2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3.2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………4 3.2.3 晶闸管的过流保护………………………………………………5 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.1三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………7 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续,通过设计实践,进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识,同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 1.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时,负载两端电压和电流,晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时,负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 3 设计方案 3.1三相全控整流电路设计

电力拖动课程设计

中北大学 课程设计说明书学生姓名:谢海椿学号: 学院:信息与通信工程学院 专业:自动化 题目:交流电动机工作特性仿真 ——转速特性 指导教师:王建萍职称: 工程师 2011 年 12 月 31 日 中北大学 课程设计任务书 11/12 学年第 1 学期 学院:信息与通信工程学院 专业:自动化 学生姓名:谢海椿学号:

课程设计题目:交流电动机工作特性仿真分析 ——转速特性 起迄日期: 12 月31日~ 01月 06日 课程设计地点:校内 指导教师:王建萍 系主任:王忠庆 下达任务书日期: 2011 年12月31日 课程设计任务书

一、原理阐述 感应电动机是一类重要的交流电机。它在正常电动运行时主要是通过定子对转子之间的电磁感应,使转子获得进行正常运行所需的电流和转矩。众所周知,交流电的一个重要指标是交流电的频率,一般来讲,感应电动机的转速与供给它进行工作的交流电的频率不保持同步的关系。因此,从这个意义上讲,交流感应电动机又常常被称作异步电动机。 三相异步电机是重要的异步电动机。三相定子绕组通过三相交流电产生旋转磁场,转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流,进而产生电磁转矩使转子旋转。 三相感应电动机在空载运行时,转子的转速接近于电机同步转速n 1。随着负载的增大,

必须输出较大的转矩以维持电机的稳定运行,这样,就会使转子转速度略有降低。经试验测试和分析后,可以得出输出功率2P 的增大与转子的转速n 的降低近似为线性关系 ) (2f n P =。 三相感应电动机的旋转磁场的旋转速度(又称同步转速) n 1为: p f 60n 1= r/min f —三相交流电的频率; P —三相电动机的定子极对数。 磁场转速n 1和转子速度n 之差与n 1的比值称为转差率S : 异步电动机启动时n=0,s=1;n=n 0时,s=0; 额定工况下一般s=1.5~6% 转子角速度?为: 电动机转矩T 为: 转子端电磁功率m P 为: 转子端电磁功率与输出功率之间的关系为: 所以输出功率2P 为: 由以上式子可以得输出功率2P 与转速n 的关系)(2f n P =。

电力电子实训心得体会

电力电子技术实验总结 随着大功率半导体开关器件的发明和变流电路的进步和发展,产生了利用这类器件和电路实现电能变换与控制的技术——电力电子技术。电力电子技术横跨电力、电子和控制三个领域,是现代电子技术的基础之一,是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带,已被广泛应用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域,有着极其广阔的应用前景,成为电气工程中的基础电子技术。 本学期实验课程共进行了四个实验。包括单结晶体管触发电路实验,单相半波整流电路实验,三相半波有源逆变电路实验,单相交流调压电路实验. 单结晶体管触发电路实验 实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 实验线路及原理单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和rc充放电特性,可组成频率可调的自激振荡电路。v6为单结晶体管,其常用型号有 bt33和bt35两种,由等效电阻v5和c1组成rc充电回路,由c1-v6-脉冲变压器原边组成电容放电回路,调节rp1电位器即可改变c1充电回路中的等效电阻,即改变电路的充电时间。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压,经vd1半波整流,再由稳压管v1、v2 进行削波,从而得到梯形波电压,其过零点与电源电压的过零点同步,梯形波通过r7及等效可变电阻v5向电容c1充电,当充电电压达到单结晶体管的峰值电压up时,v6导通,电容通过脉冲变压器原边迅速放电,同时脉冲变压器副边输出触发脉冲;同时由于放电时间常数很小,c1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压uv,使得v6重新关断,c1再次被充电,周而复始,就会在电容c1两端呈现锯齿波形,在每次v6导通的时刻,均在脉冲变压器副边输出触发脉冲;在一个梯形波周期内,v6可能导通、关断多次,但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容c1的充电时间常数由等效电阻等决定,调节rp1电位器改变c1的充电时间,控制第一个有效触发脉冲的出现时刻,从而实现移相控制。 实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 单相半波整流电路实验 实验目的 1、熟悉强电实验的操作规程; 2、进一步了解晶闸管的工作原理; 3、掌握单相半波可控整流电路的工作原理。 4、了解不同负载下单相半波可控整流电路的工作情况。 实验原理 1、晶闸管的工作原理晶闸管的双晶体管模型和内部结构如下:晶闸管在正常工作时,承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。当承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用。要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值一下。 2.单相半波可控整流电路(电阻性负载) 2.1电路结构若用晶闸管t替代单相半波整流电路中的二极管d,就可以得到单相半波可控整流电路的主电路。变压器副边电压u2为50hz正弦波,负载 rl为电阻性负载。 三相半波有源逆变电路实验 实验目的 1、掌握三相半波有源逆变电路的工作原理,验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件,并比较与整流工作时的区别。

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

电力电子技术课程设计报告

电力电子技术课程设计 报告书 专业班级:16电气2班 姓名:王浩淞 学号:2016330301054 指导教师:雷美珍

目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为(8V-10V),输出电压为5V,负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值

图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示,在输出电流相同的情况下,输入电压越小,系统的稳态效率越高,因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压,其次在输入电压相同的情况下,我们可以调节输出电压的大小,使系统效率达到最大,例如当输入电压为9.0V时,根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数,通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装,是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化,可以在最少的外部元件数量下工作,并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源(SMPS)器件采用D-CAP2模式控制,可提供快速瞬态响应,并支持低等效串联电阻(ESR)输出电容,如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容,无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作,在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9(mm)SOT(DDC)封装,工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析

图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink,进行系统的设计与仿真系统主要包括:Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻,模拟显示中的一般负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用Simulink 提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大,Boost Chopper的输出电压值

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