PWM直流调速系统设计
PWM控制的直流电动机调速系统设计
課程設計設計報告書題目：PWM控制的直流電動機調速系統設計二級學院現代科技學院專業電氣工程及自動化班級電氣062姓名*****學號**********同組同學姓名 ****** ******* 同組同學學 *********** *********2009年 12 月 23 日設計題目：PWM控制的直流電動機調速系統設計1、前言近年來，隨著科技的進步，電力電子技術得到了迅速的發展，直流電機得到了越來越廣泛的應用。
直流它具有優良的調速特性,調速平滑、方便,調速範圍廣;超載能力大,能承受頻繁的衝擊負載,可實現頻繁的無級快速起動、制動和反轉;需要能滿足生產過程自動化系統各種不同的特殊運行要求，從而對直流電機的調速提出了較高的要求，改變電樞回路電阻調速，改變電樞電壓調速等技術已遠遠不能滿足要求，這時通過PWM方式控制直流電機調速的方法應運而生。
採用傳統的調速系統主要有以下缺陷：模擬電路容易隨時間漂移，會產生一些不必要的熱損耗，以及對雜訊敏感等。
而在用了PWM技術後，避免了以上的缺陷，實現了用數字方式來控制模擬信號，可以大幅度降低成本和功耗。
另外，由於PWM 調速系統的開關頻率較高,僅靠電樞電感的濾波作用就可獲得平穩的直流電流,低速特性好；同樣,由於開關頻率高,快速回應特性好,動態抗干擾能力強,可以獲得很寬的頻帶;開關器件只工作在開關狀態,主電路損耗小,裝置效率高。
PWM 具有很強的抗噪性，且有節約空間、比較經濟等特點。
2、設計要求及組內分工2.1設計要求（1）根據電機與拖動實驗室提供的直流電動機，設計基於PWM的電動機調速方案。
（2）選用合適的功率器件，設計電動機的驅動電路。
（3）設計PWM波形發生電路，使能通過按鍵對電機轉速進行調節，要求至少有兩個速度控制按鍵，其中一個為加速鍵（每按一次，使電機轉速增加）；另一個為減速鍵，功能與加速鍵相反。
（4）撰寫課程設計報告。
2.2組內分工（1）負責直流電動機調速控制硬體設計及電路焊接：主要由胡佳春和葉秋平完成（2）負責調速控制軟體編寫及調試：主要由朱健和葉秋平完成（3）撰寫報告：主要由胡佳春和朱健完成3、系統設計原理脈寬調製技術是利用數字輸出對模擬電路進行控制的一種有效技術，尤其是在對電機的轉速控制方面，可大大節省能量，PWM控制技術的理論基礎為：衝量相等而形狀不同的窄脈衝加在具有慣性的環節上時，其效果基本相同，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈衝，用這些脈衝來代替正弦波或其他所需要的波形。
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计一、系统概述二、系统设计原理1.速度内环设计原理速度内环的目标是实现对电机转速的闭环控制。
通过测量电机输出轴速度和设定速度值之间的差异，根据PID控制算法计算出控制信号，通过控制器输出的脉宽PWM信号调节电机的输出转矩，从而实现对电机速度的控制。
2.电流外环设计原理电流外环的目标是实现对电机电流的闭环控制。
通过测量电机的电流和设定电流值之间的差异，根据PID控制算法计算出电流控制信号，通过控制器输出的脉宽PWM信号调节电机的电流，从而实现对电机电流的控制。
三、系统构建要素1.电机驱动模块：用于控制电机的转矩和速度，并提供脉宽PWM信号输出接口。
通常使用MOSFET或IGBT作为功率开关元件。
2.速度测量模块：用于测量电机输出轴的转速，通常采用霍尔元件或编码器。
3.电流测量模块：用于测量电机的电流。
通常通过电流传感器或全桥电流检测器实现。
4.控制器：对测量的速度和电流数据进行处理，根据PID控制算法计算出合适的脉宽PWM信号，控制电机的转速和电流。
5.信号调理模块：用于对控制信号进行滤波和放大，以保证信号的稳定性和合理性。
6.反馈回路：将测量得到的电机速度和电流数据反馈给控制器，以实现闭环控制。
7.电源模块：为整个系统提供稳定的电源。
四、系统工作流程1.控制器通过速度测量模块获取电机的实际速度，并与设定速度进行比较计算出速度误差。
2.控制器通过电流测量模块获取电机的实际电流，并与设定电流进行比较计算出电流误差。
3.将速度误差和电流误差作为输入，经过PID控制算法计算出合适的脉宽PWM信号。
4.控制器将计算得到的脉宽PWM信号通过信号调理模块进行滤波和放大，然后输出到电机驱动模块。
5.电机驱动模块根据脉宽PWM信号的占空比调节电机的输出转矩和电流。
6.通过反馈回路将电机的实际速度和电流信息返回给控制器。
7.根据反馈信息对速度误差和电流误差进行修正，进一步优化脉宽PWM信号的计算。
PWM控制直流调速系统设计
****学院课程设计电子电气工程院电气工程及其自动化专业题目PWM控制直流调速系统设计学生姓名****班级***学号指导教师完成日期2010 年12 月28 日摘要以电力电子学和电机调速技术为基础，本设计了一种基于PWM控制技术的直流电机调速控制系统;为了得到好的动静态性能，该控制系统采用了双闭环控制。
霍尔电流传感器与测速电机共同实现速度控制的功能，同时完成了人机交互的任务。
对于调速系统中要用到的大功率半导体开关器件，本文选用的是IGBT。
论文中对IGBT应用时要注意的各个技术方面进行了详细的讨论，给出了专用IGBT驱动芯片SG3525的内部结构和应用电路。
论文对PWM控制的原理进行了说明，重点对集成PWM控制器SG3525做了介绍，分析了SG3525的内部结构和外部电路的接法，并给出了它在系统中的应用电路。
论文对系统中用到测速电机和霍尔电流传感器的原理和应用也进行了介绍。
最后分析了系统的静动态特性，结果表明双闭环控制对系统的性能有很大的改善，即双闭环控制系统有响应快，静态稳定性好的特点。
关键词: IGBT；PWM控制；双闭环AbstractTo the power electronics and motor technology as the foundation, The design of a PWM control technology based on the DC motor speed control system; In order to obtain a good dynamic and static properties, The control system uses a double-loop control. Hall current sensor and guns together to achieve the motor speed control function, while the completion of the HCI mission.Speed Control System for the use of the power semiconductor devices, the paper uses the IGBT. The thesis of IGBT application to the attention of the various technical aspects of detailed discussions, given the exclusive IGBT driver IC SG3525 the internal structure and application circuit. PWM control of the paper, the principle of the note, with a focus on integrated PWM controller SG3525 made a presentation the SG3525 analysis of the internal structure and external circuit access method, and gives it a system of circuit. Papers on gun systems used motor and Hall current sensor application of the principle and also introduced. Finally, the paper analyzes the static and dynamic characteristics of the results shows that the closed-loop control on the performance of the system is greatly improved. that is, double-loop control system is fast response, good static stability characteristics.Keywords: IGBT; PWM control; Double Closed-loop目录第1章引言 (1)1.1课题来源 (1)1.2 直流电动机的调速方法介绍 (1)1.3 选择PWM控制系统的理由 (3)1.5 设计技术指标要求 (4)第2章 PWM控制直流调速系统主电路设计 (4)2.1 主电路结构设计 (4)2.1.1电路组成及系统分析 (4)2.2电路总体介绍 (5)2.2.1主电路工作原理 (5)2.2.2降压斩波电路与电机的电动状态 (6)2.2.3升压斩波电路与电机的制动状态 (6)2.2.4半桥电路与电机的电动和制动运行状态 (6)2.2.5电机可逆运行的实现 (7)2.3 PWM变换器介绍 (7)2.4.2 缓冲电路参数 (14)2.4.3 泵升电路参数 (14)第3章PWM控制直流调速系统控制电路设计 (16)3.1控制电路设计 (16)3.1.1 SG3525的应用 (16)3.1.2 SG3525芯片的主要特点 (16)3.1.3 SG3525引脚各端子功能 (17)3.1.4 SG3525的工作原理 (18)3.2 LM1413的应用 (19)3.3脉冲变压器的应用 (19)3.4速度调节器（ST-1） (19)3.5电枢电流调节器（LT-1） (21)3.6速度变换单元（FBS） (22)3.7电流检测 (23)3.8 脉冲变压器 (23)3.9 给定单元 (24)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章引言1.1课题来源目前，直流调速技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，尤其是随着全数字直流调速的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
直流(PWM)脉宽调速系统--触发电路设计
目录1绪论 (1)1.1直流电动机的调速方法 (1)1.2选择PWM控制系统的理由 (2)1.3采用转速电流双闭环的理由 (2)1.4设计技术指标要求 (3)2 PWM直流调速系统主电路设计 (4)2.1主电路结构设计 (4)2.2主电路逆变工作原理 (5)2.3 PWM变换器介绍 (6)2.4 参数设计 (9)3直流脉宽调速系统触发电路设计 (11)3.1触发控制电路设计 (11)3.2 PWM信号发生器 (11)3.3 SG3525芯片的主要特点 (12)4转速、电流双闭环设计 (16)4.1电流调节器设计 (16)4.2转速调节器设计 (16)5参数测定 (17)5.1测定晶闸管直流调速系统主电路电阻值R、电感值L (17)5.2测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td (18)5.3测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数Cm (19)5.4测定晶闸管直流调速系统机电时间常数Tm (19)6系统调试 (20)6.1单元部件调试 (20)6.2闭环系统特性测试 (21)6.3系统动态特性观察 (22)7结束语 (24)8参考文献 (25)1绪论1.1直流电动机的调速方法直流调速技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，尤其是随着全数字直流调速的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
目前国各大专院校，科研单位和厂家也都在开发直流调速装置，但大多数调速技术都是结合工业生产中，而在民用中应用相对较少，所以应用已有的成熟技术开发性能价格比高的，具有自主知识产权的直流调速单元，将有广阔的应用前景。
本系统采用转速环和电流环双闭环结构,因此需要实时检测电机的电枢电流并把它作为电流调节器的反馈信号。
由电动机理论知，直流电动机的机械特性方程为T R C C C U n m e e Nφφ2N -=式中 n N ——直流电动机的转速（r/min ）U N ——电动机的额定电压(v)：R ——电动机电枢电路总电阻(Ω)C e——电动势常数(v·min ／r)； C m ——转矩常数，C m ＝9.55C e ;T ——电动机电磁转矩(N·m)；φ——电动机磁通(wb)。
单片机课程设计PWM直流电动机调速控制系统方案
单片机原理及应用—— P W M直流电机调速控制系统概括直流电动机具有良好的启动性能和调速特性。
具有起动转矩大、调速平稳、经济大范围、调速容易、调速后效率高等特点。
本文设计的直流电机调速系统主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路和独立按键组成的电子产品组成。
电源采用78系列芯片，采用PWM波方式实现电机+5V、+15V调速，PWM为脉宽调制，通过51单片机改变占空比实现。
通过独立的按键实现电机的启停、调速和转向的手动控制，LED实现测量数据（速度）的显示。
电机转速采用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机统计1秒内方波脉冲个数，计算电机转速，实现直流电机的反馈控制。
关键词：直流电机调速； H桥驱动电路； LED显示屏; 51单片机目录摘要2摘要错误!未定义书签。
目录3第 1 章引言41.1 概述41.2 国外发展现状41.3 要求51.4 设计目的及6第 2 章项目论证与选择72.1 电机调速模块72.2 PWM调速工作模式72.3 PWM脉宽调制方式错误!未定义书签。
2.4 PWM 软件实现错误!未定义书签。
第三章系统硬件电路设计83.1 信号输入电路83.2 电机PWM驱动模块电路9第 4 章系统的软件设计104.1 单片机选型104.2 系统软件设计分析10第 5 章 MCU 系统集成调试135.1 PROTEUS 设计与仿真平台错误!未定义书签。
18传统开发流程对比错误!未定义书签。
第一章简介1.1 概述现代工业的电驱动一般要求部分或全部自动化，因此必须与各种控制元件组成的自动控制系统相联动，而电驱动可视为自动电驱动系统的简称。
在这个系统中，生产机械可以自动控制。
随着现代电力电子技术和计算机技术的发展以及现代控制理论的应用，自动电驱动正朝着计算机控制的生产过程自动化方向发展。
以实现高速、高质量、高效率的生产。
在大多数集成自动化系统中，自动化电力牵引系统仍然是不可或缺的组成部分。
基于FPGA的直流电机PWM调速系统设计实现分析
基于FPGA的直流电机PWM调速系统设计实现分析1.引言直流电机广泛应用于各个领域，如工业控制、机器人等。
调速系统是直流电机应用中非常重要的一部分，直流电机的调速在一定范围内能够满足不同负载需求。
本文将介绍基于FPGA的直流电机PWM调速系统的设计实现分析。
2.系统设计2.1系统架构设计基于FPGA的直流电机PWM调速系统主要包括FPGA、PWM控制器、驱动电路和直流电机。
其中，FPGA负责进行调速算法的运算和时序控制，PWM控制器用于生成PWM信号，驱动电路控制直流电机的转速和方向。
2.2算法设计调速算法一般采用PID控制算法，通过测量直流电机的转速和负载情况，计算出PWM占空比，并调整PWM信号的频率和占空比以实现电机的调速。
在FPGA中，可以使用硬件描述语言（HDL）进行算法实现。
使用VHDL或Verilog等HDL语言，编写PID控制器、计数器和状态机等模块，实现调速算法的运算和时序控制。
3.系统实现3.1FPGA的选择FPGA是可编程逻辑芯片，具有灵活性和高性能的特点。
在选择FPGA 时，需要考虑系统的性能需求、资源使用和开发成本等因素。
常用的FPGA型号包括Xilinx系列和Altera（Intel）系列等。
3.2PWM控制器设计PWM控制器的设计主要包括频率和占空比的控制。
可以使用计数器和状态机实现PWM信号的生成。
计数器用于计数并产生PWM控制信号的频率，状态机用于控制计数器并调整PWM占空比。
3.3驱动电路设计驱动电路主要负责将FPGA生成的PWM信号转化为适合驱动直流电机的电压和电流信号。
驱动电路一般包括功率放大器、H桥驱动模块和电流反馈模块等。
通过控制H桥驱动模块的开关，可以实现直流电机的正反转和调速功能。
4.总结本文介绍了基于FPGA的直流电机PWM调速系统的设计实现分析。
通过使用FPGA进行调速算法的运算和时序控制，实现了对直流电机的精确调速。
系统设计包括FPGA选择、PWM控制器设计和驱动电路设计等。
基于PWM控制的直流电机自动调速系统设计
基于PWM控制的直流电机自动调速系统设计一、引言直流电机是工业中最常见的电动机之一，其工作原理简单，结构紧凑，控制方便，广泛应用于各行各业。
为了满足不同工况下的运行需求，需要设计一个自动调速系统来调整直流电机的转速。
本文将基于PWM控制方法设计一个直流电机自动调速系统。
二、系统设计1.系统结构直流电机自动调速系统的基本结构包括传感器、控制器、电源和执行器。
传感器用于检测电机的转速，控制器根据检测到的转速信号进行处理，并通过PWM控制方法调整电机的输入电压，从而实现自动调速。
2.传感器选择直流电机的转速检测一般使用霍尔效应传感器来实现。
霍尔传感器可以直接测量电机转子的位置，并根据位置变化来计算转速。
传感器输出的信号经过放大和处理后，可以作为控制器的输入信号。
3.控制器设计控制器是整个自动调速系统的核心部分。
控制器接收传感器的转速信号，并通过PID算法对电机的转速进行调节。
PID算法是一种经典的控制方法，可以根据当前的偏差、偏差变化率和偏差积分值来计算控制量。
在本系统中，控制器输出的控制量即为PWM信号。
4.PWM控制方法PWM（Pulse Width Modulation）控制方法是一种通过调整脉冲宽度来控制输出电压的方法。
在本系统中，PWM控制方法可以通过改变PWM信号的占空比来调整电机的输入电压。
当需要提高电机转速时，增加PWM信号的占空比；当需要降低电机转速时，减小PWM信号的占空比。
通过反馈控制，控制器可以根据实际转速信号不断调整PWM信号的占空比，从而实现电机的自动调速。
5.电源选择在直流电机自动调速系统中，电源需要提供稳定的直流电压以供电机正常工作。
一般可选择线性稳压器或开关稳压器来提供所需的直流电压。
在选择电源时，需要考虑电机的功率和电源的效率，以确保系统的稳定性和可靠性。
6.执行器选择执行器是将控制信号转换为实际操作的部分。
在直流电机自动调速系统中，执行器可选择光耦隔离器和驱动芯片来实现PWM信号控制。
PWM直流电机调速系统设计
PWM直流电机调速系统设计PWM（脉宽调制）直流电机调速系统设计是通过改变电机输入电压的有效值和频率，以控制电机转速的一种方法。
本文将介绍PWM直流电机调速系统的原理、设计过程和实施步骤。
一、PWM直流电机调速系统原理1.电机：PWM直流电机调速系统使用的电机一般是带有永磁励磁的直流电机，其转速与输入电压成正比。
2.传感器：传感器主要用于检测电机转速和转速反馈。
常用的传感器有霍尔传感器和编码器。
3.控制器：控制器通过接收传感器反馈信号，并与用户输入信号进行比较来调整电机输入电压。
控制器一般包括比较器、计数器、时钟和PWM 发生器。
4.功率电源：功率电源负责提供PWM信号的电源。
PWM直流电机调速系统的工作原理是：先将用户输入转速转化为电压信号，然后通过比较器将输入信号与传感器反馈信号进行比较，再将比较结果输入给计数器，由计数器根据输入信号的边沿通过时钟控制PWM发生器，最后通过功率电源提供PWM信号给电机。
二、PWM直流电机调速系统设计过程1.确定电机类型和参数：根据实际需要确定使用的直流电机类型和技术参数，包括额定电压、额定转速、功率等。
2.选择传感器：根据调速要求选择合适的传感器，常用的有霍尔传感器和编码器。
3.设计控制器：根据电机类型和传感器选择合适的控制器，设计比较器、计数器、时钟和PWM发生器电路，并进行连线连接。
4.设计功率电源：根据控制器和电机的电压和电流要求设计适当的功率电源电路。
5.总结设计参数：总结所选器件和电路的技术参数，确保设计完整。
三、PWM直流电机调速系统实施步骤1.进行电路连线：根据设计图将所选器件和电路进行连线连接，包括控制器、传感器、电机和功率电源。
2.进行参数调整：根据需要进行控制器参数的调整，如比较器的阈值、计数器的初始值等。
3.进行调速测试：连接电源后，通过用户输入信号和传感器反馈信号进行调速测试。
根据测试结果进行参数调整。
4.优化系统性能：根据测试结果优化系统性能，如改进控制器参数、调整电机参数等。
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PWM ft流脉宽调速系统设计1 PWM调速系统的主要问题1.1什么是PWM脉冲宽度调制（PWM）,是英文“ Pulse Width Modulation ”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点•由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM 控制技术发展的主要方向之一。
1.2 PWM的优越性自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成了脉宽调制变换器一直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，或直流PWM S速系统。
与V-M系统相比，PWM S统在很多方面有较大的优越性：1）主电路线路简单，需用的功率器件少。
2）开怪频率咼，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。
3）低速性能好，稳速精度高，调速围宽，可达 1 : 10000左右。
4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当的时候，开关损耗也不大，因而装置效率较高6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
由于有上述优点，直流PWM S速系统的应用日益广泛，特别是在中、小容量的高动态性能系统中，已经完全取代了V-M系统。
1.3 PWM变换器的工作状态和电压、电流波形脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、 宽度可以改变的脉冲电压序列， 从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。
PWM变换器电路有多种形式，可以分为不可逆和可逆两大类，本次设计中要求使用可逆电路，最常用的可逆电路就是桥式可逆PWM 变换器桥式（亦称 H 形）电路，如图 1-1所示。
这是，电动机M 两端电压U AB 的极性随开关器件驱动电压极性的变化而改变，其控制方式有双极式、单级式、受限 单级式等多种，这里只着重分析最常用的双极式控制的可逆PWM 变换器。
双极式控制可逆 PWM 变换器的4个驱动电压波形如图1-2所示，它们的关系是：U gi U g4 U g2U g3。
在一个开关周期，当0 t t on 时，U AB U S ，电枢电 流i d 沿回路1流通；当t on t T 时，驱动电压反相，i d 沿回路2经二极管续流,U AB U S 。
因此，U AB 在一个周期具有正负相间的脉冲波形，这是双极式名称的 由来。
图1-1桥式可逆PWM 变换器图1-2也绘出了双极式控制时的输出电压和电流波形。
i d1相当于一般负载的情况，脉动电流的方向始终为正；i d2相当于轻载情况，电流可以在正负方向之间脉动，但平均值仍为正，等于负载电流。
在不同情况下，器件的导通，电流的 方向与回路都和有制动电流通路的不可逆PWM 变换器相似。
电动机的正反转则体现在驱动电压正、负脉冲的宽窄上。
当正脉冲比较宽时，t on T，则U AB 的平均2vri二 ---------Mcnot丕'•：-Ui值为正，电动机正转，反之则反转；如果正、负脉冲相等，t on T，平均输出电压为零，则电动机停止。
图1-2所示的波形是电动机正转时的情况。
电压、输出电压和电流波形双极式控制可逆PWM变换器的输出平均电压为U d yU s T^t on U s （半1）U s （1-1）若占空比和电压系数的定义与不可逆变换器中相同，则在双极式控制的可逆变换器中 2 1，就和不可逆变换器中的关系不一样了。
1调速时，的可调围为0~1，相应的，为-1~+1。
当 -时，为正，电动21 1机正转；当时，为负，电动机反转；当-时，0，电动机停止。
但2 2电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。
这个交变电流的平均值为零，不产生平均转矩，徒然增大电动机的损耗，这是双极式控制的缺点。
但它也有好处，在电动机停止时仍有高频微振电流，从而消除了正、反向时的静摩擦死区，起着所谓“动力润滑”的作用。
双极式控制的桥式可逆PWM变换器有下列优点：1 ）电流一定连续。
2 ）可使电动机在四象限运行3 ）电动机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区。
4 ）低速平稳性好，系统的调速围可达1：20000左右。
5 ）低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。
1.4 PWM控制器结构本次设计采用集成脉宽调制器SG2524作为PWM言号发生的核心元件。
由集成脉宽调制器组成的脉冲信号发生电路简单、功能完善，可产生频率超过500kHz的PWM永冲信号，而且频率与脉宽独立可调，此芯片部由基准电压源、误差放大器、限流保护器、比较器、振荡器、触发器、两个或非门和两个集电极开路的三极管组成。
基准电压为5V，基准源负载能力达50mA它的振荡频率f由外接电阻R t和电容C t决定，电阻R t的选取围为1.8 k至U 100 k ，电容G的选取围在0.001 F到0.1 F 之间，对应着f 1.3/（R t C t）可以得到频率围在130Hz到722kHz 的PWM永冲信号。
C t上的正向锯齿波和误差放大器输出地控制电压信号通过比较器比较后，获得脉宽可调的脉冲输出。
该电路可采用2种输出方式：单端PWM方式：当输出端的两个三极管并联应用时，输出频率与振荡频率相同，占空比为0~90%;推挽输出方式，输出端的两个三极管分别使用，占空比为0~45%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。
当脚10关断端加高电平时，可实现对输出脉冲的封锁，与外电路适当连接，则具有过流保护功能。
根据主电路中IGBT 的开关频率，选择适当的R 、G 值即可确定振荡频率。
本次设计中使用的开关频率为 10kHz ，可以选择 R 13k，C t 0.01uF 。
PWM 俞入控制信号由 2引脚引入，再通过调节电位器，调节速度给定，就可以改变输出 PWM 勺占空比，进而改变电动机的电枢电压，达到调速的目的。
PWM 俞出信号由12、13引脚并联输出，经驱动电路驱动IGBT 开关管。
SG2524引脚图及相应功能介绍如图1-3所示：UIN- 11 wR=F OUTIN* 215 V CC CSC OUT14 EMIT 2CURR LIM+ 1 13 COL 2 CURR LIM- £12 j CCL 1RT11 EMIT 1CT 7 m SHUTDOWNGND89 COMP图1-3 SG2524引脚图由SG2524构成的典型电路如图 1-4所示，由15脚输入+15V 电压，用于产生+5V 基准电压。
12、13引脚通过电阻与 +15V 电压源相连，供部晶体管工作, 通过其电压大小调节11、14引脚的输出脉冲宽度。
图1-4 SG2524的典型测试电路在实际使用 SG2524产生PWM 永冲波时，由电流调节器输出的控制电压作为2脚同相输入端IN+的输入，来起到调节11、14脚输出的PWM 永冲波的脉宽的目COMP CURR LIIM--------------------------------------------- V ------------------------OutputsVrc * 8 V to 40 VSHUTDOWNosc owr REF OUTCOL 2 CURRLIW + COL1 EMIT2 EMIT 1R TaVcc3G2524 or V REF01 nF13 J的。
12、13引脚通过电阻与+15V电圧源相连，供部晶体管工作。
9脚是误差放大器的输出端，在1、9引脚之间接入外部阻容元件构成PI调节器，可提高稳态精度，关于9脚旁路电阻的的选择参照图1-5 :OPEN<QOP VOLTAGE AMPLIFICATION OFERROR AMPLIFIERVSFREQUENCY€060401 k 10k 1(M k 1 M 10 MFrequency ■ Hz908070图1-5误差放大器的开环放大增益和输出频率的关系我们可以看到，当输出频率为10kHz时，若选择R L为50k ，则误差放大器的开环放大增益能达到40 dB以上，这个开环放大增益足以使稳态精度达到很高的标准。
而旁路电容的选择通常为0.001 F以免带来大的延时。
本次设计中的实际使用的电路如图1-6所示：图1-6实际使用电路图2总体设计方案2.1电路主要部分设计2.1.1电路总体结构框图电路设计的第一步就是设计整个电路的各个环节所组成的结构框图，然后才是通过框图设计各个环节的具体电路，并在明确了各个环节所要实现的功能后对各个环节的电路进行参数的调整，所以结构框图作为设计的第一步是十分重要的。
本次设计要求采用PWM空制和变换器实现电机调速的功能，为了使系统的稳态性能和动态性能都达到比较高的标准，还是采用了转速电流双闭环的控制方式，电路总体结构框图如图2-1所示：图2-1电路总体结构框图2.1.2给定电压电源电路设计给定电压由外电路提供，一般给定电压能够达到15V就够了，所以给定电压的电源电路使用LM7815作为稳压芯片。
其电路原理图如图2-2所示：变压器选择变比为11 : 1的降压变压器，对功率没有特殊要求，将220V交流电压转换成 20V 交流电压，然后经过整流桥，将交流电压变成直流电压，通过4700 F 大电容C1滤波产生脉动小的直流电压，之后通过 LM7815芯片将电压稳定在15V 。
后级的100 F 电容C4起到减小纹波的目的，进一步减小电流脉动。
0.01 F 电容C5的作用是滤去输出信号中的高频噪声，进一步提高输出电压的 质量。
在使用LM7815时，要配套使用 C2和C3,并分别取值为 0.33 F 和0.1 F ， 它们所起的作用是防止芯片部电路产生高频自激震荡。
二极管D1的作用是保护芯片在切断电源时不会受到负载的反电动势的作用, 起到为芯片后级负载续流的作用，虽然本次设计中 电路设计的良好习惯还是加上了二极管 D1。
2.1.3电流调节器设计本次课题中将才哟哦那给工程设计法来设计转速、电流双闭环调速系统的两个调节器。
按照设计多环控制系统先环后外环的一般原则，从环开始，逐步向外 环扩展。
在双闭环系统中，应该首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是 转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。