电力电子技术课程设计报告

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交-直-交PWM变频电源设计

第一章交-直-交PWM变频电源设计方案

1.设计要求

输出交流额定相电压220V,额定相电流240A,频率变化范围2-50HZ,其交流输入线电压为380V,电压波动率为?10%。

2.设计内容

(1)变频电源方案论证及设计

(2)主回路元件设计

(3)驱动电路设计

(4)保护电路设计

(5)缓冲电路设计

(6)PWM策略

(7)滤波电路设计

(8)逆变变压器设计

3.交-直-交PWM变频电源方案

所设计的交-直-交PWM变频电源的总体框图如上所示,其中,各部分如下:

对于AC-DC部分,由于三相交流输入线电压为380V,电压波动率为?10%,故此采用电容滤波的三相不可控整流电路,电路图如下:

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交-直-交PWM变频电源设计

加入电容C,滤平全波整流后的电压纹波,另外当负载变化时,使直流电压保持平稳。

对于DC-AC部分,由于指定用PWM控制技术进行逆变,故此采用三相桥式PWM 电压型逆变电路,电路图如下:

电路中的两个电容即为总体框图中的C和C。 ab

驱动电路如下:

由于本交-直-交PWM变频电源的逆变电路采用三相桥式PWM电压型逆变电路,根据其特点,要求逆变电路中采用全控型电力电子器件,然而电力电子器件中的全控型器件种类较多,有电力MOSFET、GTR、GTO等。其中GR、GTO的关断速度较差,会影响输出波形,效果会很差。而IGBT则综合了电力MOSFET以及GTR的特点,所以本设计中选择IGBT作为逆变电路中的开关器件。从而驱动电路为IGBT的驱动电路。

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第二章主回路元件的设计与选择

交—直—交变频电源电路主要由两部分组成:交流变直流(——)为整流部分,uUid采用电容滤波三相桥式不可控整流电路,直流侧用电容进行滤波,可得到平直的中间直流电压;直流变交流(——)为逆变部分,采用三相桥式PWM型逆变电路。Uudi

2.1 电容滤波的三相不可控整流电路

数量关系:

(1)输出电压平均值

空载时,输出电压平均值最大,为U=错误~未找到引用源。U=2.45U。随着负d22载加重,输出电压平均值减小,至wRC=错误~未找到引用源。进入i连续情况后,输d出电压波形成为线电压的包络线,其平均值为U=2.34U。可见,U在

2.34U到2.45U之d2d22间变化。

(2)电流平均值输出电流平均值I为 R

I=U/R Rd

与单相电路情况一样,电容电流i平均值为零,因此, C

I=I dR

在一个电源周期中,i有六个波头,流过每一个二极管的是其中的两个波头,因此二d

极管电流平均值为

I=I/3 VDd

(3)二极管承受的电压二极管承受的最大反向电压为线电压的峰值,为错误~未找到引用源。U2。

器件参数的确定

(1)电容的选定

对于电容滤波的三相不可控整流电路,负载电流存在着连续与不连续的问题,本设计中确定负载电流连续,即满足条件wRC=错误~未找到引用源。。由于交流

输入电源的

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工频为50HZ,所以w=314rad/s,R取1KΩ(本滤波整流电路右侧为三相桥式PWM型逆变电路,其输入电阻比较大,故整定本滤波整流电路负载为1 KΩ)。所以,电容C=5.516μF。电容的电压值以及电流值选取 :

由于U在2.34U到2.45U之间变化,故此电容两端的电压值的范围也为2.34U

到d2222.45U之间。因此,可以得到 2

2.34X(380/错误~未找到引用源。)V?U?2.45(380/错误~未d找到引用源。)V

514.8V?U?550V d

在整个整流过程中,电容的电流平均值为零。

根据上面计算,选择电容参数如下:

型号:铝电解电容 CD71C

品牌:雅斯特

参数:额定电压750V ,

电容值:100UF

(2)二极管的选定

电压值选取

本电容滤波的三相不可控整流电路中各个二极管承受的最大反向电压为错误~未找到引用源。U即537.40V。,2

选取一定的安全裕量,即取U为所承受的最大反向电压的1到2倍 VD

U=537.40~1074.8V VD

电流值选取

I=I=U/R=0.5148A dRd

考虑到安全裕量,取i=1A c

I=I/3=0.1716A VDd

考虑到安全裕量,取i=0.2A c

根据上述计算,所以选择二极管参数如下:

型号:2CP29

峰值电流:0.3A

最大电压:1000V

数量:6

2.2 双极性调制控制方式的三相桥式PWM电压型逆变电路

相关器件的选择:

(1)IGBT的选择

由于逆变电路直流侧电压为左侧整流电路i连续时的电压,即

U=2.34U=514.8V。在dd2IGBT导通时,管压降可忽略不计,电感在充放电的过程中平均电流为零,因此,电路中流过的电流为

I=U/R=514.8?1000=0.5148A d

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考虑一定的裕量,则IGBT的耐流值取I的1.5倍,即0.7722A

IGBT承受的电压为U/2,即257.4V,考虑一定的裕量,则IGBT的耐压值772.2V。 d

根据上述计算,选择IGBT参数如下:

型号:GTl53101

最高耐压值:1000V

最高电流值;200A

数量:6个

2)二极管的选择 (

二极管承受的电压同为257.4V,考虑一定的裕量,则二极管耐压值取1.5倍,即386.1V;二极管流过的电流为0.5148A,考虑一定的裕量,则二极管耐流值取1.5倍,即0.7722A。

根据上述计算,选择二极管参数如下:

型号:BY550-1000

峰值电流:1A

额定最大电压:1000V

(3)电阻电容电感的选择

选择三个1千欧姆的CF50碳膜电阻器,两个铝电解电容 CD71C,三个SDRH62绕线贴片功率电感。

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第三章驱动电路的设计

IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。常用的有三菱公司的M579系列(如M57962L和M57959L)和富士公司的WXB系列(如EXB840、EXB841、EXB850和

EXB851)。同一系列的不同型号其引脚和接线基本相同,只是适用被驱动器件的容量和开关频率以及输入电流幅值等参数有所不同。这些混合集成驱动器内部都具有

退饱和监测和保护环节,当发生过电流时能快速响应但慢速关断IGBT,并向外部电路给出故障信号。

本设计中采用三菱公司的M57962L型,其峰值输出电流为5A,并有短路保护电路。

另外,需要选择如下器件:

(1)3个2DW110型稳压二极管型号的稳压二极管,其功率为0.5W,最大钳位压降为47V。

(2)2个ST品牌的ST-LH铝电解电容,其额定容量为47μF,额定电压为

400V,耐压值为450V。

(3)1个4.7千欧姆的CF100碳膜电阻器。

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第四章保护电路

4.1短路保护

利用死区生成电路进行短路保护,其作用是防止逆变桥同一相上下两个桥臂直通而造成短路。电路形式如下:

器件选择:

在电压型逆变电路的PWM控制中,同一相上下两个臂的驱动信号都是互补的。但实际上为了防止上下两个臂直通而造成短路,在上下两臂通断切换时要留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间。死区时间的长短主要由功率开关器件的关断时间来决定。这个死区时间将会给输出的PWM波形带来一定影响,使其稍微偏离正弦波。

由于死区时间取决于电容的充电时间,而经过滞回比较器输出的信号最大幅值约为5V,低电平为0.5V

-t/RC根据电容充放电特性U=U(1-e) U=5V CSCmax-6令t=7Μs,则两边同时取对数,得出结果为RC=4.3X10s,取C=104pF,R=394.6KΩ

所以选择一个50V-104PF-Z瓷片电容,一个394.6 KΩ的CF50碳膜电阻器。

4.2 过电压保护

1、在IGBT中加上缓冲电路,吸收浪涌电压。在缓冲电路的电容器中使用薄膜电容,并配置在IGBT附近,使其吸收高频浪涌电压。具体方案在第六章缓冲电路的设计中将会说明。

2、调整IGBT的驱动电路的-和,减小di/dt VRGGE

3、为了减小主电路和缓冲电路的配线电感,配线要更粗、更短。在配线中使用铜条。另外进行并列平板配线(分层配线),使用配线低电感化将有很大的效果。

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第五章缓冲电路设计

电力电子器件的缓冲电路(snubber circuit)又称吸收电路,它是电力电子器件的一种重要的保护电路,不仅用于半控型器件的保护,而且在全控型器件(如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等)的应用技术中起着重要的作用。

本设计中只设计到全控型器件IGBT,IGBT的缓冲电路功能更侧重于开关过程中过电压的吸收与抑制,这是由于IGBT的工作频率可以高达30~50kHz;因此很小的电路电感就可能引起颇大的Ldi/dt,从而产生过电压,危及IGBT的安全。 C 图2(a)和图2(b)是PWM逆变器中IGBT在关断和开通中的和波形。由图2(a)可见,iUCEC

在下降过程中IGBT上出现了过电压,其值为电源电压UCC和Ld/dt两者的叠加。 iiCC

图2(b)为开通时的和波形,图中增长极快的iC出现了过电流尖峰,当回iiiUCCPCPCE

落到稳定值时,过大的电流下降率同样会引起元件上的过电压而须加以吸收(如图所示)。逆变器中IGBT开通时出现尖峰电流,其原因是由于在刚导通的IGBT

负载电流上叠加了桥臂中互补管上反并联的续流二极管的反向恢复电流,所以在此二极管恢复阻断前,刚导通的IGBT上形成逆变桥臂的瞬时贯穿短路,使出现尖峰,为此需要串入抑流电感,即串iC

联缓冲电路,或放大IGBT的容量。

本次用到的IGBT型号为Tl53101,高耐压值为1000V,高电流值为200A,根据情况选择缓冲电路结构如下所示:

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如图所示,逆变电路中采用了充放电型RCD缓冲电路。

在无缓冲电路的情况下,逆变电路中的IGBT开通时电流迅速上升,di/dt很大,关断时du/dt很大,并出现很高的过电压。在有冲放型RCD缓冲电路的情况下,开通时缓冲电容先通过R向IGBT放电,使电流先上一个台阶,以后因为有

di/dt抑制电路的缘故,电流上升速度减慢。缓冲电路中的电阻和二极管是在IGBT 关断时提供放电回路而设置的。

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第六章 PWM策略

PWM控制技术简介

PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效的获得所需要波形(含形状和幅值)。

在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。

以正弦PWM控制为例。把正弦半波分成N等份,就可以把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线,各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等,就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。根据面积等效原理,PWM波形和正弦半波是等效的。可见,所得到的PWM和期望得到的正弦波等效,也称为SPWM。本交-直-交PWM变频电源的PWM逆变电路的控制方法采用双极性调制方式。

调制法的特点是:输出波形作调制信号,进行调制得到期望的PWM波;通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波;等腰三角波应用最多,其任一点水平宽度和高度成线性关系且左右对称;与任一平缓变化的调制信号波相交,在交点控制器件通断,就得宽度正比于信号波幅值的脉冲,符合PWM的要求。调制信号波为正弦波时,得到的就是SPWM波;调制信号不是正弦波,而是其他所需波形时,也能得到等效的PWM波。

对于产生PWM驱动信号的部分,主体框图如下:

本设计中利用三角波发生器所生成的三角波作为载波信号。

三角波发生器电路如下:

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比较器电路如下:

选用滞回比较器,因为滞回比较器具有滞回特性,即惯性特性,有一定的抗干扰能力:

死区生成电路的作用主要是是防止逆变桥同一相上下两个桥臂直通而造成短路。其结构和器件已经在第五章保护电路中分析过了,这里不再重复。

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第七章逆变电压器的选择

逆变电压器用于将PWM三相逆变电路输出的电压转换为我们所需要的220V的电源电压,其主要结构如下:

由于要求输出交流额定相电压为220V,而逆变电路输出相电压为U=514.8V,则变压1器的匝数比为n=514.8?220=2.34。

由于逆变变压器是变换SPWM电压波形,其基波成分由2HZ—50HZ,所以选择400HZ的CD型硅钢铁芯。

选择原边和副边电压比为600V/300V,由于副边电压可以根据需要订做,所以选取型号

9-0.6/0.3型变压器。即可,选择SGL

另外,逆变变压器副边三相线路分别接一个1ΩCF50碳膜电阻器,一个SDRH62绕线贴片功率电感。

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结论

要实现交直交PWM变频电源下面的每一个步骤都是缺一不可的: 1)变频电源方案论证及设计 (

(2)主回路元件设计

(3)驱动电路设计

(4)保护电路设计

(5)缓冲电路设计

(6)PWM策略

(7)滤波电路设计

(8)逆变变压器设计

以上的每一步保证了电路的正常工作。

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设计体会

我做的是一个交-直-交PWM变频电源的设计,从设计过程中我学到了很多东西。首先,通过本次设计,我加深了在课堂上所学的电力电子知识的理解,同时掌握了电力电子设计的思路和步骤,更重要的是所学的理论知识很好的运用到了实际工程当中。在具体的设计过程中,涉及了很多知识,有许多是我们课堂上所没有的,我通过图书馆找资料和网上的搜索,学到了很多以前没有的东西。因此本次设计不但使我对所学知识系统化,也锻炼了我查找资料,分析信息,选择判断的能力。

另外,开始做课程设计时,根本不知从哪下手,现在想想,其根本原因是没有整理好思路。所以一个很深的感触就是,做好一件事情,首先要对这方面的知识系统化,然后在头脑里理清思路,哪里开始,怎样一步步做下去,怎样结束。然后再按这个计划一步步认真做。这样每天做一些东西接近目标的小小成就感,就促使着自己认真做完。由于时间匆忙,在设计中有很多地方还不台完善,比如计算过程,参数和器件的选择等

最后,感谢给予我指导的几位老师和我们一起互相帮助的同学。

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参考文献:

[1] 王兆安、刘进军,《电力电子技术》.第四版.北京:机械工业出版社,2009

[2] 王兆安、黄俊,《电力电子技术》.北京:机械工业出版社,2003 3] 苏玉刚,《电力电子技术》.重庆大学出版社,2004 [

[4] 赵良炳《现代电力电子技术基础》北京:清华大学出版社,1995 [5] 石玉,《电力电子技术题例与电路设计指导》北京:机械工业出版社,2003

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附录一元件清单

器件类型器件型号器件数量(个数)

2CP29 8

2DW110型稳压二极管 1 二极管

BY550-1000 6

IN4148二极管 6

1KΩCF100碳膜电阻

13

1ΩCF100碳膜电阻器 3 电阻器 4.7KΩCF100碳膜电

1

阻器

394.6KΩCF100碳膜

1

电阻器

CD71C铝电解电容 3 电容器 ST-LH电解电容 2

100V-104PF-Z 10 IGBT GT153101型IGBT 6

IGBT驱动器三菱M57962L 1 变压器 SGL9-0.6/0.3 1 电感器 SDRH66绕线贴片电感 6

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附录二电路图

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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。

《电子技术》课程设计心得体会

《电子技术》课程设计心得体会 设计,给人以创作的冲动。在画家眼里,设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵;在建筑师眼中,设计是昔日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像;在电子工程师心中,设计是贝尔实验室的电话机或是华为的程控交换机。凡此种种,但凡涉及设计都是一件良好的事情,因为她能给人以美的幻想,因为她能给人以金般财富,因为她能给人以成就之感,更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养,而这种营养更是一种福祉,一辈子消受不竭享用不尽。我就是以此心态对待此次《电子技术》课程设计的,所谓“态度决定一切”,于是偶然又必然地收获了诸多,概而言之,大约以下几点: 一、温故而知新。课程设计发端之始,思绪全无,举步维艰,对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”,于是想起圣人之言“温故而知新”,便重拾教材与实验手册,对知识系统而全面进行了梳理,遇到难处先是苦思冥想再向同学请教,终于熟练掌握了基本理论知识,而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识,学会了如何思考的思维方式,找到了设计的灵感。 二、思路即出路。当初没有思路,诚如举步维艰,茫茫大地,不见道路。在对理论知识梳理掌握之后,茅塞顿开,

柳暗花明,思路如泉涌,高歌“条条大路通罗马”。顿悟,没有思路便无出路,原来思路即出路。 三、实践出真知。文革之后,关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”,自从耳闻以来,便一直以为马克思主义中国化生成的教条。时至今日,课程设计基本告成,才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”,才明晓实践出真知。因为在教材上,数字钟不过是由计数器和译码显码器组合而成,也便不以为然搭建电路图,结果电路出现诸多问题,譬如短路开路,EWB中引脚悬空即为低电平,现实中引脚悬空呈现大电阻特性即高电平,不为则不知,无为则无知,实践出真知。 四、创新求发展。“创新”目前在我国已经提升到国家发展战略地位,足见“创新”的举足轻重。而在DVD产品上市之初及以后相当长时间内,由于核心技术受制于国外,原本前景看好的国内市场却使国内DVD生产商无利可图或图的仅xx推荐:20XX/1018/special_仅蝇头小利,只因核心技术受制于人,使用国外专利技术,每台售出总要交付高额专利技术使用费。因此,我们要从小处着手,顺应时代发展潮流,在课程设计中不忘在小处创新,未必是创新技术,但凡创新思维亦可,未必成功,只要实现创新思维培育和锻炼即可。 五、过而能改,善莫大焉。至善至美,是人类永恒的追

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

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。

电子技术基础课程设计题目

《电子技术基础》课程设计题目 一、脚步声控制照明灯 要求:1.白天光线较强,照明灯不会点亮; 2.晚上又脚步声照明灯被点亮,脚步声小时后灯亮延时十秒再自动熄灭; 3.元件:功率集成电路家分立元件; 二、报警声响发生器 要求:1.能发出消防车报警,救护车报警灯的报警声; 2.输出功率≥1W 要求:1.当池中水位低于设定点时水泵自动抽水;; 3.元件:NE555时基电路加分立元件; 三、水位控制器 2.当水位到达设定点时水泵自动停止; 3.元件:NE555电路加分立元件; 4.说明:水泵工作可用灯泡亮灭进行模拟; 四、金属探测器; 要求:1.能探测木材中≥5mm深处的残留铁钉; 2.当探测到金属物时能用声或光报警; 3.元件:与非们加分立元件,探头可用带铁芯线圈自制; 五、循环灯 要求:1.有四路输出,单循环; 2.能带动6V小灯泡四只; 3.元件:J-K触发器、555时基电路、分立元件; 六、数字水位探测器 要求:1.能测出水位的高度,精度韦1/16; 2.能输出数字形式(即二进制); 3.能以模拟电压输出; 七、直流电压升压器 要求:1.输入电压30V;输出电压45V; 2.输出电流能达到0.5A; 八、上下课铃声识别系统 要求:1.设计一个开关电路仅对学校的上课、下课铃声敏感; 2.铃声来时输出高电平; 3.能识别出上课铃声和下课铃声; 九、厕所冲水控制器 要求:1.能识别有无人进出厕所; 2.当进出人数每达6人次时,电路输出一个脉冲; 十、步进电机及启动电路 要求:1.利用数电知识设计一个步进电机驱动电路; 2.能由两根线的输入电平组合使电机能向前进、后退、保持; 十一.教室用电节能控制电路

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:

电子技术基础实验设计心得

电子技术基础实验设计心得 过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟你有什么感受呢?本文是精心的,希望能帮助到你! 过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获龋最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的

识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,掌握了焊接的方法和技术,通过查询资料,也了解了收音机的构造及原理。 我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。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,但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

《电工电子技术》课程设计报告书 (1)

武汉理工大学华夏学院 信息工程课程设计报告书 课程名称电工电子技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期2015.6.22~2015.7.3

课程设计基本要求 课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节,通过课程设计,培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能,解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础,不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理,提高课程设计教学质量,特拟定如下基本要求。 1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节,每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。 2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求,该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养;该项目有一定的实用性,且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中,课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。 3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案,实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中,项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性,考核成绩占30%左右。 4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平,项目测试性能指标的正确性和完整性,项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中,考核成绩占25%左右。 5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献,培养自己的阅读兴趣和习惯,借以启发自己的思维,提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中,考核成绩占10%左右。 6. 答辩是课程设计中十分重要的环节,由课程设计指导教师向答辩学生提出2~3个问题,通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度,以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。 7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节,按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程,认真评阅学生的每一份课程设计报告,给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩(百分制),最后将百分制评分成绩转换为五级分制(优秀、良好、中等、及格、不及格)总评成绩。 8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料,应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。

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

电子技术课程设计教学大纲和题目

1.目的与任务 电子技术课程设计课程设计是模拟电子技术和数字电子技术课程重要的实践性教学环节,是对学生学习模拟电子技术和数字电子技术的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。学生必须独立完成一个选题或自定选题的设计任务。 通过电子技术课程设计要求学生: 根据给定的技术指标,从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案,运用所学过的各种电子器件和电子线路知识,设计出相应的功能电路。 通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 了解常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能,掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计,制作方法。 进一步熟悉电子仪器的使用方法。 学会撰写课程设计总结报告。 培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 2.进度安排及方式: 第一单元:集中讲课,主要内容如下: (1)课程设计的目的与要求 (2)课程设计的教学过程 (3)课程设计的评分标准 (4)课设题目介绍 (5)学生自由组合,选择题目。 第二单元:确定题目,教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。 第三、四、五单元:查资料、设计、EDA仿真、写报告。 学生根据课题要求,独立完成课题的设计方案,并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。 最后考试:笔试或分组口试。 3.考核内容与成绩评定 1、考核内容: (1)设计能力 (2)组装或焊接调试情况 (3)解决问题的能力 (4)总结报告情况 (5)出勤情况、工作作风和科学态度。

2、成绩评定: 设计的正确性、合理性和EDA仿真情况40分,总结报告40分,考试或口试20分。 3、电子课程设计完成时间: 布置任务后,同学们可以根据设计要求和参考题目(或自定题目)通过查阅相关资料提出方案和进行学习,本学期结束对设计有一个初稿和基本认识,暑假继续完善和补充,在下一学期开学第一周周末交设计报告和电子文档。开学第二周进行有关设计介绍和答辩,每人5分钟左右时间,介绍有关设计思路、电路分析、仿真、收获与体会等,要求做出介绍的ppt 幻灯片。 4.电子技术课程设计方法及设计中应当注意的问题 1) 课程设计类型 课程设计可分成三种类型或模式:一种是纯理论性的课程设计模式,在设计完成后画出设计图纸,写成设计报告,但不作实验验证;第二种是理论设计与虚拟实验相结合的课程设计模式,在设计完成后,通过计算机软件进行仿真实验,以便检查设计中存在的问题,并对存在的问题进行修改,直到达到设计要求为止;第三种是理论设计与实验验证相结合的课程设计模式,设计完成后,要搭建实验电路进行实验验证,并根据实验中出现的问题对电路进行修改,直到达到设计要求为止。第三种课程设计模式最接近于实际情况,设计和调试难度最大,它不仅要求学生有扎实的理论知识,还要求学生们有较强的动手操作能力,才能解决和克服调试过程中出现的各种问题。 三种课程设计模式各有优点:第一种课程设计模式偏重于理论设计,学生们能够有足够的时间对课程设计中遇到的理论问题进行深入的研究;第三种课程设计模式强调理论与实践并重,由于实验过程会消耗大量的时间,在课程设计时间较短时不要选择难度太大的设计题目,否则在规定的时间内将难以完成;第二种课程设计模式是第一种和第三种设计模式的折中,能较好地解决理论设计与实验验证的问题。 有些专业在课程设计之前,还没有进行电子工艺实习,学生们还不会识别和测量电子元器件,不会识别印刷板电路图,也没有掌握焊接技术、电路的测量和调试方法等实践技能,这些学生在做课程设计之前,要先自学有关的实践知识,这样才能保证课程设计顺利进行。 2)电子电路课程设计的方法和步骤 不同类型的电子电路有不同的设计方法,这些方法虽然千差万别,但基本上可归纳为明确设计任务与要求、总体方案论证、单元电路设计、参数计算、元器件选择、画出设计图纸、实验验证与调试、写成设计报告等,如下图所示。

电子课程设计心得体会

单片机作为我们的主要专业课之一,虽然在大三开学初我对这门课并没有什么兴趣,觉得那些程序枯燥乏味,但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。 这次单片机课程设计我们历时两个星期,在我们班里算是倒数几组完成的吧,但经过这两个星期的实践和体验下来,我们又怎么会去在乎那个先后问题呢,因为对我来说学到的不仅是那些知识,更多的是团队和合作。现在想来,也许学校安排的课程设计有着它更深层的意义吧,它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新,还让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能! 两个星期前我们五个人还在为到底选那个课题而发生分歧,最后还是在龚老师的耐心分析和指导下完成了课题的选定,但是随之而来的问题却远比我们想想的要困难的多过没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常需要耐心和精力在两个星期后的今天我已明白课程设计对我来说的意义,它不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来,提高自己的实际动手能力和独立思考的能力,更重要的是同学间的团结,虽然我们这次花去的时间比别人多,但我相信我们得到的也会更多! 作为一名自动化专业的大三学生,我觉得做单片机课程设计是十分有意义的,而且是十分必要的。在已度过的大学时间里,我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识,如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。 在做本次课程设计的过程中,我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善,查阅这方面的设计资料是十分必要的,同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计,但我们不是艺术家,他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔,而我们一切都要有据可依,有理可寻,不切实际的构想永远只能是构想,永远无法升级为设计。其次,在这次课程设计中,我们运用到了以前所学的专业课知识,如:CAD制图、汇编语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们,但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高,这是我做这次课程设计的又一收获。后,要做好一个课程设计,就必须做到:在设计程序之前,对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源;要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图;在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路;要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常德,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了,但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。设计过程,好比是我们人类成长的历程,常有一些不如意,但毕竟这是第一次做,难免会遇到各种各样的问题。在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。我们通过查阅大量有关资料,并在小组中互相讨论,交流经验和自学,若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。

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

机械课程设计心得体会

机械课程设计心得体会 数字电子技术课程设计报告 一、设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法. 二、设计要求 (1)设计指标 ①时间以12小时为一个周期; ②显示时、分、秒; ③具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; ④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时; ⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。 (2)设计要求 ①画出电路原理图(或仿真电路图);

②元器件及参数选择; ③电路仿真与调试; ④pcb文件生成与打印输出。 (3)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。 (4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 三、原理框图 1.数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率(1hz)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。 (a)数字钟组成框图 2.晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用ttl门电路构成;另一类是通过cmos非门构成的电路,本次设计采用了后一种。如图(b)所示,由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,u2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻r1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容c1、c2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。

电子技术课程设计指导书

2012-2013 学年第一学期电子11301 班 《电子技术课程设计》(实训)指导书 一、本课程设计的地位和作用 数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节, 它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形, 巩固和加深在数字电子技术课程中的 理论基础和实验中的基本技能, 训练电子产品制作时的动手能力。通过该课程设计,设计出符合任务要求的电路, 掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤,训 练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力, 同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。 二、课程设计的目的和要求 1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基 本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。 2. 能合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI 等)器件实现 规定的数字系统。 3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 4. 学会使用multisim 软件进行电路设计。 5. 培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。 6. 培养书写综合设计实验报告的能力。 三、课程设计的基本要求 根据设计任务,从选择设计方案开始,进行电路设计;选择合适的器件,画 出设计电路图;通过安装、调试,直至实现任务要求的全部功能。对电路要求布 局合理,走线清晰,工作可靠,经验收合格后,写出完整的课程设计报告。 四、课程设计的具体步骤 电子电路的一般设计方法和步骤是:分析设计任务和性能指标,选择总体方案,设计单元电路,选择器件,计算参数,画总体电路图。进行仿真试验和性能 测试。实际设计过程中往往反复进行以上各步骤,才能达到设计要求,需要灵活掌握。 1. 总体方案选择 设计电路的第一步就是选择总体方案,就是根据提出的设计任务要求及性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现设计任务提出的各

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:

电子技术课程设计

《电子技术课程设计》教学大纲 课程名称:电子技术综合课程设计 学分:2 学时:2周制定人: 一、电子技术课程设计开设目的 本课程是在前导验证性认知实验基础上,进行更高层次的命题设计实验,是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。综合设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性试验。旨在培养学生综合模拟、数字、高频电路知识,解决电子信息方面常见实际问题的能力,并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。促使学生积累实际电子制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域,是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 二、电子电路设计的基本要求 2.1、基本要求 1、以电子技术基础的基本理论为指导,将设计实验分为基础型和系统型两个层次,基础型指基本单元电路设计与调试,系统型指若干个模拟、数字、高频基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试; 2、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法; 3、学习计算机软件辅助电路设计方法,能熟练应用 multisim进行电路设计和印刷电路板的设计制作; 4、学习电子系统电路的安装调试技术; 5、拓展电子电路的应用领域,能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 2.2实验方法 1、学生自学与指定设计题目有关的参考资料; 2、在规定时间内学习使用有关电路设计软件进行电路设计的方法 3、学生针对实验课题的要求,查找资料提出设计方案,写出设计步骤,并进行初步设计; 4、学生必须完成基本设计任务后才能进行选作实验; 5、教师在课内外给予及时指导和答疑 6、设计过程中出现的普遍问题,应适当讲授。 2.3、总结报告内容 1、设计题目 2、设计任务和要求 3、原理电路设计:(1)方案比较;(2)单元电路设计;(3)元件选择;(4)整体电路(标出原元件型号和参数、画出必要波形图);(5)说明电路工作原理。 4、整理实验数据和测试波形,对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析,数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。 5、实验困难问题及解决措施。 6、实验参考文献。 三、电子电路设计的一般方法 3.1、方案论证(方案比较)与总体设计(举例说明)

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

心得体会 电子技术基础课程设计心得体会

电子技术基础课程设计心得体会 电子技术基础课程设计心得体会 浅谈电子技术基础教学的一点心得 机电检测系:陶虹竹 电子技术基础是一门应用性很强的专业基础课,在学习教材以及教授学生的过程中主要有以下心得体会: 一教材 1现有教材存在的问题 现在中职的电子技术的教材一般采用的是高教版的《电子技术基础》、电子工业出版社的《电子技术基础》等。这些教材内容只重视理论传授,重视知识的严密性,严格按照指示的逻辑关系编排内容,电路原理讲得很深奥,不重视实践。但是对于中职学生来说他们掌握不了,也不需要掌握,它们需要掌握的是有用的基础知识和专业技能。他们将来大多从事的检测、维护和维修等工作,而这些在现有的教材设置中往往被轻视。 2对于教材改革的想法 中职学校的教材应体现“以服务为宗旨,以就业为导向”的职业教育观。应着力于提高学生素质和学生专业技能为目标的思路进行教材改革。 首先,中职应用电子技术专业是培养生产、管理、服务第一线的能直接上岗的基数型人才,因此,在《电子技术基础》教材改革时要把握理论基础知识以“必需、够用”为度,专业知识强调针对性和实用性。

其次,在进行《电子技术基础》教材改革时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组教材内容,去糙取精、删繁就简、降低难度,突出实践应用、强化学生能力的培养。 再次,为突出对学生专业技能培养,应以校内实训为基础,提高学生的动手能力。 二教学方法 在电子技术基础的教学中,坚持理论教学和实践教学相结合,走产学结合的道路。 (一)理论教学在“必需、够用”原则的基础上,多采用“理论联系生活”及“多媒体动画”的教学模式。 (1)“必需、够用” 如在讲二极管的单向导电性时,学生只要知道二极管加正向电压导通,有电流通过,加反向电压截止,无电流通过就可以了。至于二极管的工作原理以及为什么有单向导电性,他们掌握不了,也不需要掌握。 (2)“理论联系生活” 在刚开始上《电子技术基础》时,学生对课程不了解,我们可以在教材、教法的研究上下功夫,提高教学的艺术性和科学性。在现代化科技飞速发展的信息时代,我们应多获取与本专业相关的资料。提高自身素质,给学生以信息,激发学生的学习兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会兴致勃勃的学习这门课的知识。首先可结合当代电子产品的精华——电子计算机的研制和生产过程,介绍电子技术的发

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