1、生生生生产产产产实实实实习习习习报报报报告告告告（论论论论文文文文） 课程名称：生产实习 设计题目：直流脉宽调速系统驱动电源的设计 院 系：电气工程系 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 生产实习生产实习任务书任务书 姓 名： 院 （系） ：电气工程 专 业：电气工程及其自动化 班 号： 任务起至日期：2015 年 07 月 设计题目： 直流脉宽调速系统驱动电源的设计 已知技术参数和设计要求： 生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流 PWM）驱动 电源。 被控直流永磁电动机参数：额定电压 24V，额定电流 1.5A，额定转速 3000rpm。驱动系统的调速
2、范围：大于 1：1000 工作量： 1）主电路的设计，器件的选型。包括含整流变压器在内的整流电路设计 和 H 桥可逆斩波电路的设计(要求采用 IPM 作为 DC/DC 变换的主电路，型号 为 PS21564)。 2）PWM 控制电路的设计（指以 SG3525 为核心的脉宽调节电路） 。 3）IPM 接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电 源的自举电路） 。 4）DC15V 控制电源的设计（采用 LM2575 系列开关稳压集成电路，直接 从主电路的直流母线电压经稳压获得） 。 3 人组成 1 个设计小组， 通过合理的分工和协作共同完成上述设计任务。 设 计的成果应包括：用 PR
3、OTEL 绘制的主电路和控制电路的原理图，电路设计过 程的详细说明书及焊装和调试通过的控制电路板。 工作计划安排： (学时安排为 2 周) 第 1 周： 周 1，全体开会，布置任务，组成设计小组（每组 3 人） ，会后设计工作开 始。答疑，审查设计方案，绘制电路图。 第 2 周 发放器件和装焊工具，调试电路，完成设计报告。 指导教师签字_ 年 月 日 教研室主任签字_ 年 月 日 1 1 直流脉宽调速实验报告 1设计题目 直流脉宽调速系统驱动电源的设计。 2任务与意义 生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流 PWM） 驱动电源。 由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好， 20
4、世纪 30 年代起就开始 使用直流调速系统。直流调速系统由最早的旋转变流机组控制，发展为用 静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速，到现在由大功率开关器件 组成的 PWM 电路实现数字化的调速，系统的快速性、可靠性、经济性不 断提高，应用领域不断扩展。 直流 PWM 控制技术作为一门新型的控制技术，其发展潜力是相当大 的。而且，直流 PWM 技术是电力电子领域广泛采用的各种 PWM 技术的 典型应用和重要基础，掌握直流 PWM 技术对于学习和运用交流变频调速 中 SPWM 技术有很大的帮助和借鉴作用。 3仪器与器件 IPM 实验箱、示波器、数字万用表、电烙铁、烙铁座、焊锡、导线、 通用板、螺
5、丝刀、剥线钳、DIP 插座、LM2575、74LS04、SG3525、独石 电容、电解电容、电阻、多圈电位器、电感、二极管等。 4. 设计指标 被控直流永磁电动机参数：额定电压 24V，额定电流 1.5A，额定转速 3000rpm。驱动系统的调速范围：大于 1：10004。 5设计内容 1）主电路的设计，器件的选型：包括含整流变压器在内的整流电路设 计和 H 桥可逆斩波电路的设计，采用 IPM 作为 DC/DC 变换的主电路，型 2 号为 PS21564； 2）PWM 控制电路的设计：指以 SG3525 为核心的脉宽调节电路； 3）IPM 接口电路设计：包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动
6、 电源的自举电路； 4）DC15V 控制电源的设计：采用 LM2575 系列开关稳压集成电路， 直接从主电路的直流母线电压经稳压获得。 6. 电路的焊接及调试 在电路原理图的设计完成后， 领取所需元器件进行电路板的焊接工作。 1）焊接并调试 LM2575 模块，调节电位器使其输出为 15V； 2）调试 PWM 生成模块 SG3525,使其输出波形为 5kHz，并使其占空比 为 50%； 3）焊接并调试死区发生电路，调节两个电位器使互补 PWM 波先开通 后关断时间间隔都为 5us； 4）测试 IPM 中上桥臂驱动电源的自举电路，保证期电压差为 15V 左 右； 5）在保证 UP 与 VN 相连，UN 与 VP 相连的前提下，闭合 S2,调节占 空比使电机正转和
