电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计指导书样本

电力电子技术课程设计指引书一、课程设计总体目的《电力电子技术》课程是一门专业技术基本课,电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后一种实践教学环节。
其目是训练学生综合运用学过变流电路原理基本知识,独立完毕查找资料、选取方案、设计电路、撰写报告能力,使学生进一步加深对变流电路基本理论理解和基本技能运用,为此后学习和工作打下坚实基本。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学,为自动化专业开设专业基本技术技能设计,课程设计对自动化专业学生是一种非常重要实践教学环节。
通过设计可以使学生巩固、加深对变流电路基本理论理解,提高学生运用电路基本理论分析和解决实际问题能力,培养学生创新精神和创新能力。
二、合用专业、答疑地点及时间合用专业:自动化。
答疑地点:01517教室答疑时间:二本:1月4、5、7日8-12时三本:1月4、5、7日13-17时三、先修课程电路、电子技术、电机拖动四、课程设计学时分派课程设计时间为1 周:调研,查资料1 天。
总体方案设计 1 天。
单元电路设计 3 天(画原理图,参数计算)。
撰写设计阐明书及验收 1 天。
五、课程设计总体规定⑴熟悉整流和触发电路基本原理,可以运用所学理论知识分析设计任务。
⑵掌握基本电路数据分析、解决;描绘波形并加以判断。
⑶能对的设计电路,画出线路图,分析电路原理。
⑷准时参加课程设计指引,定期报告课程设计进展状况。
⑸广泛收集有关技术资料。
⑹独立思考、刻苦钻研、禁止抄袭。
⑺准时完毕课程设计任务,认真、对的地书写课程设计报告。
⑻培养实事求是、严谨工作态度和认真工作作风。
六、课程设计内容⑴明确设计任务,对所要设计任务进行详细分析,充分理解系统性能、指标内容及规定。
⑵制定设计方案⑶进行详细设计①单元电路设计②参数计算③器件选取④绘制电路原理图⑷撰写课程设计报告(阐明书):课程设计报告是对设计全过程系统总结,也是培养综合科研素质一种重要环节。
课程设计报告详细规定如下:(1)格式(字体、字号、字形、图号、表号)必要符合模版规定。
电力电子技术课程设计报告

电力电子技术课程设计报告一、引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将电能转换为不同形式以满足不同需求的技术。
本文将介绍一个基于电力电子技术的课程设计报告,旨在帮助读者了解该设计的步骤和思考过程。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个具有高效能转换和可靠性的电力电子系统。
该系统能够将直流电能转换为交流电能,并能够在不同负载条件下提供稳定的电力输出。
三、系统设计1. 选取合适的电力电子器件为了实现电能的转换,我们需要选取合适的电力电子器件。
在这个设计中,我们选择使用开关管作为主要的电力电子器件。
开关管具有快速开关和可控的特性,适合用于电能转换。
2. 设计电力电子控制电路为了控制开关管的工作,我们需要设计一个电力电子控制电路。
这个电路主要由控制芯片、传感器和驱动电路组成。
控制芯片用于生成控制信号,传感器用于监测电流和电压等参数,驱动电路用于控制开关管的导通和关断。
3. 进行系统建模和仿真在进行实际电路设计之前,我们需要对系统进行建模和仿真。
这可以帮助我们验证设计的正确性,并且可以提前发现潜在的问题和改进的空间。
我们可以使用电路仿真软件来进行系统建模和仿真。
4. PCB设计和元器件选型在完成系统建模和仿真后,我们需要进行PCB设计和元器件选型。
PCB设计是将电路设计转化为实际电路板的过程。
在PCB设计中,我们需要考虑电路的布局和走线,以及选择适当的元器件。
5. 制作和调试电路板在完成PCB设计后,我们可以开始制作电路板。
制作电路板可以通过将电路设计转移到电路板上,并使用电路板制作设备进行制作。
制作完成后,我们需要进行电路板的调试,以确保电路的正常工作。
6. 测试和优化系统性能在完成电路板的制作和调试后,我们需要对系统进行测试和优化。
测试可以帮助我们评估系统的性能,并发现潜在的问题。
根据测试结果,我们可以进行优化,以提高系统的效率和可靠性。
四、总结本文介绍了一个基于电力电子技术的课程设计报告的步骤和思考过程。
电力电子技术的课程设计

电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电力电子器件的基本工作原理,如二极管、晶体管、晶闸管等;2. 了解电力电子电路的基本类型,如整流电路、斩波电路、逆变电路等;3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合;4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标:1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路;2. 学会运用电路分析方法,对电力电子电路进行性能分析和故障排查;3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统,并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 培养学生严谨的科学态度,树立工程伦理观念。
课程性质:本课程为电力电子技术的基础课程,旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用,培养实际操作能力和工程素养。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力,但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和实际应用,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件:介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性,重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节:第一章至第三章内容安排:2学时2. 电力电子电路:讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节:第四章至第六章内容安排:4学时3. 电力电子电路分析:教授电路分析方法,如平均值法、等效电路法等,分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节:第七章内容安排:3学时4. 电力电子设备设计:介绍参数计算和选型方法,结合实际案例进行设备设计。
教材章节:第八章内容安排:3学时5. 实践操作:安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查,提高动手能力。
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。
电力电子教案模板范文

课时:2课时教学目标:1. 知识目标:了解电力电子技术的基本概念、发展历程及其在现代电力系统中的应用。
2. 能力目标:掌握电力电子器件的基本原理、特性及其在电力系统中的应用。
3. 情感目标:培养学生对电力电子技术的兴趣,激发学生的创新意识和实践能力。
教学重点:1. 电力电子器件的基本原理及特性。
2. 电力电子技术在电力系统中的应用。
教学难点:1. 电力电子器件的开关特性及其对电力系统的影响。
2. 电力电子技术在电力系统中的应用案例分析。
教学准备:1. 多媒体课件2. 电力电子器件实物或模型3. 相关教材及参考资料教学过程:第一课时一、导入1. 提问:同学们,你们知道什么是电力电子技术吗?2. 引导学生思考:电力电子技术在我们的生活中有哪些应用?二、新课讲解1. 电力电子技术的基本概念- 介绍电力电子技术的定义、发展历程及在我国的应用。
- 通过实例说明电力电子技术在电力系统、交通运输、家电等领域的重要性。
2. 电力电子器件的基本原理及特性- 介绍电力电子器件的种类,如二极管、晶体管、功率MOSFET等。
- 分析各类器件的工作原理、特性及其在电力系统中的应用。
三、课堂练习1. 学生分组讨论:列举电力电子器件在电力系统中的应用实例。
2. 学生代表发言,教师点评。
四、小结1. 回顾本节课所学内容,强调电力电子技术在电力系统中的重要性。
2. 布置课后作业,要求学生查阅资料,了解电力电子技术在新能源领域的应用。
第二课时一、复习导入1. 提问:上节课我们学习了电力电子技术的基本概念和器件,谁能简要介绍一下?2. 学生回答,教师点评。
二、案例分析1. 介绍电力电子技术在电力系统中的应用案例,如逆变器、变流器等。
2. 分析案例中涉及的电力电子器件及其工作原理。
3. 引导学生思考:这些案例对电力电子技术的发展有哪些启示?三、课堂讨论1. 学生分组讨论:结合所学知识,探讨电力电子技术在电力系统中的应用前景。
2. 学生代表发言,教师点评。
电力电子技术课程设计

《电力电子技术》课程设计报告题目:晶闸管10KW直流电动机调速系统设计院(系):机电与自动化学院专业班级:电气自动化技术1002学生姓名:曹畅学号:20102822054指导教师:刘政亷2012年6月25日至2012年7月6日华中科技大学武昌分校《电力电子技术》课程设计任务书目录1. 课程设计题目及要求 (1)1.1 题目 (1)1.2 控制要求 (1)1.3 系统总体方案设计 (2)2. 三相全控桥主电路设计 (3)2.1 电路及原理 (3)2.2 整流变压器参数计算 (4)2.3 晶闸管参数计算 (6)3. 触发电路设计 (7)3.1 KC04芯片引脚介绍 (7)3.2 KC04芯片原理图 (7)3.3 触发电路及原理 (8)4. 反馈电路参数的选择与计算 (11)4.1 测速发电机的选择 (11)4.2 电流截止反馈环节的选择 (11)4.3 调速静态精度的计算 (12)4.4 给定环节的选择 (14)4.5 电机负载变化转速恒定原理 (14)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)7.附录1 (17)附录2 (18)1. 课程设计题目及要求1.1 题目晶闸管10KW直流电动机调速系统设计1.2 控制要求工业生产中常常要求电动机具有宽的调速范围和调速精度,例如连续式轧钢机. 造纸机. 电梯等。
为此利用调节直流电机电枢电压获得良好的调速性能,而晶闸管三相桥全控整流电路可以根据伩号Ug(直流)的大小変化方便地改变直流输出电压的大小。
本课题要求设计一个由晶闸管整流桥、直流电动机、PI调节器(运放)组成的调速控制系统,完成完整电路原理图设计和绘制。
具体设计内容如下:1、晶闸管三相桥式全控整流电路旳基本工作原理(1)晶闸管型号規格选择(2)晶闸管保护设计(3)整流变压器设计(求U2)2、整流变压器设计3、三相脉冲触发器设计刺按下启动按钮,可选择工频/变频控制,手动控制(自动转换4、测速电路设计和PI调节器设计原始数据如下:(1)直流电动机:Z3-71 Pn = 10KW Un = 220V In = 55A Nn = 1000r/min 电枢电阻Ra = 0.5 Ω电枢电忎Ld = 7mH励磁电压UL = 220V 励磁电流IL = 1.6A(2)直流测速发电机:55CY61 Nn = 2000r/min Un = 110V(3)霍尓电流传感器:LA50(4)最小整流角α= 20度 Cos20 = 0.941.3系统总体方案设计图1—3由于电机容量较大,且要求电流脉动小,故选用三相全控桥式整流电路的供电方案。
电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电力电子专业中非常重要的一环,它是将电力电子学习与实际应用相结合的重要途径之一。
由于电力电子技术在现代化工业、通信、电力、航空、宇航、农业和家庭等领域中的应用越来越广泛,因此,学生需要在课程设计中学习和掌握相关的基础理论和实践技能,以进一步提高他们的职业技能和竞争力。
下面是一份电力电子技术课程设计范例,以帮助学生更好地理解课程设计的具体实施过程和重要性。
第一步:确定课程设计的主题和目标在确定课程设计主题之前,学生需要仔细研究相关的文献,了解当前和未来的技术发展趋势和业界应用需求。
主题的选择应与实际应用领域紧密相关,以便更好地为学生提供有效的学习经验和实践能力。
然后,学生需要明确课程设计的目标,包括学生所需的知识、技能和能力。
学生应确定课程设计目标的量化和可衡量性,以便能够更好地评估学生在课程设计中的表现和达成的结果。
第二步:确定课程设计的内容和参考资料在确定课程设计内容之前,学生需要根据主题和目标确定需要用到的理论知识和实践技能。
然后,需要进一步细化课程设计的内容,涉及电路设计、模拟仿真、原型制作和测试等方面。
学生还可以根据需要选择不同的参考书籍、技术文献和案例,以帮助他们更好地理解理论知识和实践技能。
第三步:制定课程设计计划和进度表在确定课程设计内容和参考资料之后,学生需要开始制定课程设计的计划和进度表。
这包括课程设计的开始和结束日期、课程设计的阶段、任务分配、数据采集和处理、实验设备准备等。
学生也需要确定每个阶段的截止日期和进度表,以确保他们能够按时完成课程设计。
第四步:实施课程设计和记录结果在课程设计实施阶段,学生需要根据计划和进度表开始实施任务。
学生应在此阶段中注意保持适当的沟通和协作,以便能够更好地完成任务。
学生需要记录实验数据和结果,并进行分析和讨论,以便更好地理解电力电子技术的实际应用。
第五步:撰写最终报告在完成课程设计之后,学生需要将实验结果和分析总结成最终报告。
电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电气工程专业的一门重点课程,该课程设计主要涉及到电力电子变流器的设计、控制和应用。
此外,该课程还包括功率半导体器件的选型、电路设计、控制系统设计以及电磁兼容等方面的内容。
本文主要介绍一种电力电子技术课程设计的范例,以期为电力电子技术课程设计的读者提供一些参考和借鉴。
1. 课程设计目标电力电子技术课程设计的主要目标是培养学生的电气设计能力、模拟仿真能力、实验操作能力和团队合作意识,以及使学生掌握电力电子变流器的设计和控制技术。
2. 课程设计主题设计具有稳定输出电压的电力电子变流器。
具体包括:(1)设计一个交流输入、直流输出的电力电子变流器。
(2)根据实际需要选择并计算所需的功率半导体装置。
(3)设计适当的电路保护和故障检测系统。
(4)编写控制程序实现变流器的开关控制。
(5)进行电路仿真和实验验证。
其中,电力电子变流器可以采用全桥式、半桥式、双向直流-直流变换器等常用拓扑结构。
3. 课程设计步骤(1)确定项目的范围和目标。
明确所需完成的技术任务和各个环节的时间计划,提前预估和解决可能遇到的技术问题。
(2)收集相关的技术资料。
包括相关电路设计资料和器件规格书等。
(3)根据设计需求进行选型计算,选择满足要求的元器件。
(4)进行电路仿真验证。
采用MATLAB/Simulink软件搭建电路模型,对所设计的电路进行仿真,进一步验证电路的性能和可靠性。
(5)设计控制系统。
采用单片机或FPGA等控制芯片,编写控制程序实现变流器的开关控制,并对控制程序进行仿真和验证。
(6)进行实验验证。
制作样品电路,进行实际测试和验证。
实验过程中,需要注意电路稳定性和安全性,防止短路等电路故障。
(7)编写课程设计报告。
对整个设计过程进行总结和评估,包括设计思路、设计过程、实验结果等方面内容。
4. 课程设计评分电力电子技术课程设计评分主要包括以下几个方面:(1)方案设计(20分)。
设计方案的完备性、实现难度、适用性和创新性等方面考虑。
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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 (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TL4943.2 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:图(2-1)2.2直流电源设计小功率直流电源由电源变压器、整流电路、滤波电路三个部分组成,其原理框图如图2.1所示:图 2.1 在直流电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压2U变换成脉动的直流电压3U。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压3U中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压IU。
IU与交流电压2U的有效值的关系为:2)2.1~1.1(UUI=;在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:22UURM=;流过每只二极管的平均电流为:RUII RD245.02==整流电路设计如下:电源变压器整流电路升压斩波电路滤波电路控制和驱动电路保护电路U2R L U o=45V+-220V~CT++-+-图(2-3)2.3主电路工作原理假设L和C值很大。
V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R供电,输出电压Uo恒定。
V处于断态时,电源E和电感L同时向电容C充电,并向负载提供能量。
图(2-4)首先假设电路中电感和电容值都足够大。
当可控开关S处于导通状态时,电源E向电感L充电,充电电流基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载R供电。
因为电容C的值很大,基本保持输出电压U0为恒值。
设S处于导通的时间为ton,此阶段电感L上积蓄的能量为:onE tI1当S处于断态时,E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。
设T处于断态的时间为t off,则在此期间电感释放的能量为:off1s0t)IVU(-稳态时,一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等化简得:以上为升压斩波电路的工作原理。
()offoont IEUtEI11-=EtTEtttUoffoffoffono=+=电感的选择根据电感最大贮能值0. 5 ×L ×I ×I 确定电感峰值电流I max= I o + 2 ×V o T off / L(T off 为关断时间),匝数N应进行取整,当匝数少电流大时,应尽量避免取半匝的情况。
经计算后选取电感量为10 mH,电容为4 700μF。
当MOSFET 处于导通时,得 11M di L Ri E dt+= 设1i 的初值为10I ,解上式得 1101tt M E i I ee R ττ--⎛⎫=+- ⎪⎝⎭当MOSFET 处于关断时,设电动机电枢电流为2i ,得22M di LRi E E dt+=- 设2i 的初值为20I ,解上式得2201onon t t t t M E E i I ee R ττ----⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭当电流连续时,从图 2-6 的电流波形可看出,t=on t 时刻1i =20I ,t =T 时刻2i =10I ,由此可得20101onon t tM E I I ee R ττ--⎛⎫=+- ⎪⎝⎭ffoff 10201o t t M E E I I ee R ττ--⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭故由上两式求得:off 101111tM T E e E e EI m R R e R e βρτρτ----⎛⎫⎛⎫-- ⎪=-=- ⎪ ⎪-⎝⎭ ⎪-⎝⎭on2011t T M T E e e E e e EI m R R e Re αρρττρτ------⎛⎫⎛⎫-- ⎪=-=-⎪ ⎪-⎝⎭ ⎪-⎝⎭把上面两式用泰勒级数线性近似,得 1020()EI I m Rβ==- 该式表示了L 为无穷大时电枢电流的平均值o I ,即()M o E E EI m R Rββ-=-= 当电流断续时的波形如图2-6所示。
当t =0时刻 1i =10I =0,令式 (1-10)中10I =0即可求出20I ,进而可写出2i 的表达式。
另外,当t =2t 时,2i =0,可求得2i 持续的时间x t ,即onn1l 1t x me mt ττ--=-当off x t t <时,电路为电流断续工作状态,off x t t <是电流断续的条件,即11e m e βρρ---<-根据上式可对电路的工作状态做出判断。
该式也是最优参数选择的依据。
2.4触发电路的设计TL494CN 是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。
TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式,以适应不同场合的要求。
其主要特性如下:1.集成了全部的脉宽调制电路。
2.片置线性锯齿波振荡器,外置振荡元件仅两个(一个电阻和一个电容)。
3.置误差放大器。
4.止5V 参考基准电压源。
5.可调整死区时间。
6.置功率晶体管可提供500mA 的驱动能力。
7.推或拉两种输出方式。
1TL494引脚图图(2-7)TL494工作原理简述TL494的部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。
其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为死区时间比较器,具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。
当把死区时间控制输入端接上固定的电压(围在0—3.3V之间)即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。
5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容,5脚可以产生锯齿波,所产生的锯齿波稳定,线性度好;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,控制TL494的输出方式,该脚接地时,两路输出晶体管同时导通或截止,形成单端工作状态,可以用于提高输出电流;接14脚时为推挽输出方式,为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。
TL494置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节, 其振荡频率为:输出脉冲的宽度是通过电容C T 上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。
功率输出管Q1 和Q2 受控于或非门,当13脚控制信号为高电平时,调制脉冲交替输出至两个输出晶体管Q1 和Q2 ,输出频率等于脉冲振荡器的一半。
当13脚控制信号为低电平时,芯片工作于单端状态,功率输出管Q1和Q2 均由或非门的前一级与门控制,为得到更高的驱动电流输出,可将Q1 和Q2 并联使用。
当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。
当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。
控制信号由集成电路外部输入,一路送至死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。
TL494部电路方框图图(2-8)基于TL494的脉冲发生器TL494 电路设计图(2-9)电力场效应晶体管MOSFET随着信息电子技术与电力电子技术在发展的基础上相结合,形成了高频化、全控型、采用集成电路制造工艺的电力电子器件,其典型代表就是电力场效应晶体管MOSFET1.电力场效应晶体管特点电力场效应晶体管简称电力Power Mosfet。
特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性好。
但是电流容量小,耐压低,一般适用于功率不超过10kW的电源电子装置。
2.MOSFET的结构和工作原理电力MOSFET的种类按导电沟道可分为P沟道和N沟道,图1-6所示为N沟道结构。
电力MOSFET的工作原理是:在截止状态,漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。
P基区与N漂移区之间形成的PN结反偏,漏源极之间无电流流过。
在导电状态,即当U GS大于开启电压或阈值电压U T时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使P型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结消失,漏极和源极导电。
图(2-9)部结构断面示意图图(2-10)电气图形符号MOSFET开关时间在10~100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是电力电子器件中最高的。