H橋可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)(1)

1、 燕山大學(xué) CDIO課程項(xiàng)目研究報(bào)告 項(xiàng)目名稱(chēng)： H橋可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 日期： 2014年6月3日 目錄前言1摘要2第一章 調(diào)速系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 31.1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成31.2.穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特 4 1.2.1各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算61.3雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能7 1.3.1動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型7 1.3.2起動(dòng)過(guò)程分析71.3.3 動(dòng)態(tài)性能和兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 8第二章 H橋可逆直流調(diào)速電源及保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11第三章 調(diào)節(jié)器的選型及參數(shù)設(shè)計(jì)133.1電流環(huán)的設(shè)計(jì) 133.2速度環(huán)的設(shè)計(jì)

2、 15第四章 Matlab/Simulink仿真17第五章 實(shí)物制作20第六章 性能測(cè)試22 6.1 SG3525性能測(cè)試 22 6.2 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)試 23總結(jié) 26參考文獻(xiàn) 26前言 隨著交流調(diào)速的迅速發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)越趨成熟，以及交流電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和易維護(hù)性，使交流調(diào)速?gòu)V泛受到用戶(hù)的歡迎。但是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)良的調(diào)速性能仍有廣闊的市場(chǎng)，并且建立在反饋控制理論基礎(chǔ)上的直流調(diào)速原理也是交流調(diào)速控制的基礎(chǔ)。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。但如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，如要求快速起制動(dòng)、突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降時(shí)，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿(mǎn)足。這主要

3、是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來(lái)控制動(dòng)態(tài)過(guò)程中的電流或轉(zhuǎn)矩。在單閉環(huán)系統(tǒng)中，只有電流截至負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)控制電流的，但它只是在超過(guò)臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想的控制電流的動(dòng)態(tài)波形。實(shí)際工作中，在電機(jī)最大電流受限的條件下，充分利用電機(jī)的允許過(guò)載能力，最好是在過(guò)渡過(guò)程中始終保持電流轉(zhuǎn)矩為允許最大值，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度啟動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來(lái)，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。實(shí)際上，由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過(guò)程，按照反饋控制規(guī)律，電流

4、負(fù)反饋就能得到近似的恒流過(guò)程。問(wèn)題是希望在啟動(dòng)過(guò)程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不要電流負(fù)反饋發(fā)揮主作用，因此需采用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。這樣就能做到既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋?zhàn)饔糜帜苁顾鼈冏饔迷诓煌碾A段。項(xiàng)目預(yù)期成果：設(shè)計(jì)一個(gè)雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電流超調(diào)量小于等于5%；轉(zhuǎn)速超調(diào)量小于等于5%；過(guò)渡過(guò)程時(shí)間小于等于0.1s的無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。項(xiàng)目分工：參數(shù)計(jì)算： 仿真： 電路設(shè)計(jì) ： 電路焊接： PPT答辯： 摘要本設(shè)計(jì)的題目是基于SG3525的雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。SG3525是電流控制型PWM控制器，

5、所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來(lái)調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過(guò)輸出電感線(xiàn)圈的信號(hào)與誤差放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)系統(tǒng)，因此，無(wú)論開(kāi)關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，則單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿(mǎn)足需要。而轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用PI調(diào)節(jié)器可以獲得無(wú)靜差；構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)態(tài)精度；雖快速性的限制來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)穩(wěn)定的，但是電路較簡(jiǎn)單。所以雙閉環(huán)直流調(diào)速是性能很好、應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)

6、速控制電路，本課題內(nèi)容重點(diǎn)包括調(diào)速控制器的原理，并且根據(jù)原理對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)。概括了整個(gè)電路的動(dòng)靜態(tài)性能，最后將整個(gè)控制器的電路圖設(shè)計(jì)完成,并且進(jìn)行仿真。關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)、H橋驅(qū)動(dòng)電路、SG3525信號(hào)產(chǎn)生電路、PI調(diào)節(jié)器、MATLAB仿真第一章 調(diào)速系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)1.1轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成UPE 圖1.帶電流截止反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖和靜特性為了分析單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性，先繪出了它的電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的輸人一輸出特性如圖2所示。圖2.電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的輸人一輸出特性的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。圖3帶電流截止

7、反饋的閉環(huán)直流穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖3上式對(duì)應(yīng)帶電流截止反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性如圖441.3雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能1.3.1動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型考慮到單閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)可繪出單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示。圖中表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。為了引出電流反饋，電機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中必須把電流顯露出來(lái)。圖5單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖1.3.2起動(dòng)過(guò)程分析設(shè)置單閉環(huán)控制的一個(gè)重要目的就是要獲得接近于理想的起動(dòng)過(guò)程，因此在分析單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要首先探討它的起動(dòng)過(guò)程。IdLntIdOIdmIdLntIdOIdmIdcrnn(a)(b)(a)帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程 (b)理想快

8、速起動(dòng)過(guò)程圖6 調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形1.3.3 動(dòng)態(tài)性能和調(diào)節(jié)器的作用1）動(dòng)態(tài)抗擾性能1抗負(fù)載擾動(dòng)由圖5動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中可以看出，負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器來(lái)產(chǎn)生抗擾作用。因此，在突加（減）負(fù)載時(shí)，必然會(huì)引起動(dòng)態(tài)速降（升）。為了減少動(dòng)態(tài)速降（升），必須在設(shè)計(jì)ASR時(shí)，要求系統(tǒng)具有較好的抗擾性能指標(biāo)。2. 抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)57圖7單閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗擾性能2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用（1）使轉(zhuǎn)速n跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。（3）其輸出限幅值決定允許的最大電流。第二章H橋可逆直流調(diào)速電源及保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)直流調(diào)速用的可控直流電源直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電壓控制的

9、方式來(lái)調(diào)節(jié)電樞電壓需要一個(gè)特殊的可控直流電源。比較常用的可以控制直流電源有以下三個(gè)：1、靜態(tài)控制整流器 使用靜態(tài)可控整流得到一個(gè)可調(diào)的直流電壓。2、直流斬波器或脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換器： 用不變的直流電源或者不可以控制的整流電源提供電能，使用電力電子開(kāi)關(guān)器件斬波器或脈寬調(diào)制，從而產(chǎn)生可以變化的直流電壓。 3、旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組 由交流電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成單位，獲得可調(diào)的直流電壓。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組需要的設(shè)備多，體積大，費(fèi)用高，效率低，安裝復(fù)雜，運(yùn)行有噪聲，維護(hù)不方便。靜止式可控整流器雖然克服了旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組的許多缺點(diǎn)，而且還大大縮短了響應(yīng)時(shí)間，但閘流管容量小，汞弧整流器造價(jià)較高，體積仍然很大，維護(hù)麻煩，萬(wàn)一水銀泄漏，

10、將會(huì)污染環(huán)境，危害身體健康。目前，采用晶閘管整流供電的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難。同時(shí)，其對(duì)過(guò)電壓、過(guò)電流都十分敏感，容易損壞器件。 由于以上種種原因，所以選擇了脈寬調(diào)制變換器進(jìn)行改變電樞電壓的直流調(diào)速系統(tǒng)。直流220V的電源可通過(guò)單相橋式整流電路產(chǎn)生，但是由于整流電路的輸出電壓具有較大的交流部分，不能適合大多數(shù)電子電路及設(shè)備的要求。因此，一般在整流后，還需要利用濾波電路將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷骸?電源電路如圖所示，與用于信號(hào)處理的濾波電路相比，直流電源中濾波電路的顯著特點(diǎn)是：均采用無(wú)源電路；理想情況下，濾去所有交流成分，只

11、保留直流成分； 能夠輸出較大電流。系統(tǒng)的保護(hù)包括過(guò)壓，過(guò)流和短路保護(hù)。該模塊用于電樞電流的檢測(cè)與過(guò)流保護(hù)，至于電樞回路和直流母線(xiàn)側(cè)。 限流電阻：為了避免大電容C在通電瞬間產(chǎn)生過(guò)大的充電電流，在整流器和濾波電容間的直流回路上串入限流電阻（或電抗），通上電源時(shí)，先限制充電電流，再延時(shí)用開(kāi)關(guān)K將短路，以免長(zhǎng)期接入時(shí)影響整流電路的正常工作，并產(chǎn)生附加損耗。 泵升限制電路：當(dāng)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由高變低時(shí)（減速或者停車(chē)），儲(chǔ)存在電動(dòng)機(jī)和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)部分的動(dòng)能將會(huì)變成電能，并通過(guò)雙極式可逆 PWM 變換器回送給直流電源。由于直流電源靠二極管整流器供電，不可能回送電能，電機(jī)制動(dòng)時(shí)只好給濾

12、波電容充電，從而使電容兩端電壓升高，稱(chēng)作“泵升電壓”。過(guò)高的泵升電壓會(huì)損壞元器件，所以必須采取預(yù)防措施，防止過(guò)高的泵升電壓出現(xiàn)。可以采用由分流電阻R和開(kāi)關(guān)元件（電力電子器件）VT組成的泵升電壓限制電路。當(dāng)濾波電容器C兩端的電壓超過(guò)規(guī)定的泵升電壓允許數(shù)值時(shí)，VT導(dǎo)通，將回饋能量的一部分消耗在分流電阻R上。第3章 調(diào)節(jié)器的選型及參數(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：電流超調(diào)量5%轉(zhuǎn)速超調(diào)量 過(guò)渡時(shí)間本報(bào)告設(shè)計(jì)為H橋可逆直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，分為內(nèi)環(huán)電流環(huán)ACR與外環(huán)轉(zhuǎn)速環(huán)ASR兩部分，現(xiàn)將參數(shù)整定如下：設(shè)計(jì)已知基本參數(shù)為：直流電動(dòng)機(jī)額定電壓： UN=54V額定電流： IN=3.24A額定轉(zhuǎn)速： nN=1450r/min

13、電樞電阻： Ra=1.5電樞回路總電阻： R=4電樞電感： L = 2mH 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： J=0.76g.觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的允許過(guò)載倍數(shù)：=1.53.1電流環(huán)的設(shè)計(jì)3.1電流環(huán)的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求電流超調(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流控制。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的,所以把電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)成PI型的，其傳遞函數(shù)為 式中 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)a 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù) 電流環(huán)小時(shí)間之和按小時(shí)間常數(shù)近似處理：(和一般都比小得多,可以當(dāng)作小慣性群近似地看作是一個(gè)慣性環(huán)節(jié))。ACR超前時(shí)間常數(shù)；電流環(huán)開(kāi)環(huán)時(shí)間增益:要求，故應(yīng)取，因此 于是，ACR的比例系數(shù)為:

14、b 校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率 晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：即滿(mǎn)足近似條件；忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的條件：即滿(mǎn)足近似條件；小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：即滿(mǎn)足近似條件。按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨指標(biāo)為,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)a. 選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按跟隨和抗擾性能都能較好的原則,在負(fù)載擾動(dòng)點(diǎn)后已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié),為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差還必須在擾動(dòng)作用點(diǎn)以前設(shè)置一個(gè)積分環(huán)節(jié),因此需要由設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，故按典型型系統(tǒng)選用設(shè)計(jì)PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為b. 計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)=2轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取=+Ton=0.00111s根據(jù)跟

15、隨性和抗干擾性能都較好的原則取，則ASR超前時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)增益：ASR的比例系數(shù)：c. 近似校驗(yàn)轉(zhuǎn)速截止頻率為：電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件： 現(xiàn)在 滿(mǎn)足簡(jiǎn)化條件。轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：現(xiàn)在 滿(mǎn)足近似條件。當(dāng)h=5時(shí)，查表得，=37.6%，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上，由于這是按線(xiàn)性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線(xiàn)性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)，負(fù)載系數(shù)z=0。當(dāng)h=5時(shí)，因此滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。第四章 Matlab/Simulink仿真根據(jù)理論設(shè)計(jì)結(jié)果，構(gòu)建直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型710，如圖3-5所示：圖3-5直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿

16、真模型為了使系統(tǒng)模型更簡(jiǎn)潔，利用了Simulink的打包功能將調(diào)節(jié)器模型縮小為一個(gè)分支模塊10，如圖3-6(a)、(b)所示： （a） （b）圖3-6 （a）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR （b）電流調(diào)節(jié)器ACR運(yùn)行已構(gòu)建好的Simulink直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真模塊10，在空載、滿(mǎn)載和擾動(dòng)下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真得到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電流的仿真波形分別如圖3-7、3-8、3-9所示： 圖3-7轉(zhuǎn)速環(huán)空載高速起動(dòng)波形圖圖3-8轉(zhuǎn)速環(huán)滿(mǎn)載高速起動(dòng)波形圖 圖3-9 t=1s時(shí)加入負(fù)載擾動(dòng)轉(zhuǎn)速環(huán)的抗擾波形圖根據(jù)以上仿真結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行分析：（1）上升時(shí)間：上升時(shí)間為0.3622s，響應(yīng)時(shí)間較快。（2）超調(diào)量：。超調(diào)量

17、滿(mǎn)足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性較好。（3）調(diào)節(jié)時(shí)間：系統(tǒng)再1.167s以后就達(dá)到了穩(wěn)定，穩(wěn)定后基本上無(wú)靜差，系統(tǒng)較穩(wěn)定。（4）峰值時(shí)間：該時(shí)間約為0.4079s，系統(tǒng)的瞬間響應(yīng)較快。（5）在系統(tǒng)穩(wěn)定后1s時(shí)突加額定負(fù)載，系統(tǒng)僅用0.18s時(shí)間又恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)穩(wěn)定抗擾性。 第5章 實(shí)物制作下圖為PWM產(chǎn)生控制電路實(shí)物圖主要器件功能介紹：（1）、三個(gè)大電容起濾波作用（2）、光耦起隔離作用（3）、滑動(dòng)變阻器1調(diào)節(jié)占空比（4）、滑動(dòng)變阻器2調(diào)節(jié)頻率（5）、左下角芯片為SG3525，是電流控制型PWM控制器，引腳圖見(jiàn)圖1 所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來(lái)調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直

18、接用流過(guò)輸出電感線(xiàn)圈的信號(hào)與誤差放大器輸出信號(hào)SG3525的軟啟動(dòng)接入端（引腳8）上通常接一個(gè)5 的軟啟動(dòng)電容。上電過(guò)程中，由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動(dòng)電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平，PWM比較器輸出高電平。此時(shí)，PWM瑣存器的輸出也為高電平，該高電平通過(guò)兩個(gè)或非門(mén)加到輸出晶體管上，使之無(wú)法導(dǎo)通。只有軟啟動(dòng)電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時(shí)，SG3525才開(kāi)始工作。由于實(shí)際中，基準(zhǔn)電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。當(dāng)輸出電壓因輸入電壓的升高或負(fù)載的變化而升高時(shí)，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致PWM比

19、較器輸出為正的時(shí)間變長(zhǎng)，PWM瑣存器輸出高電平的時(shí)間也變長(zhǎng)，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時(shí)間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。反之亦然。 外接關(guān)斷信號(hào)對(duì)輸出級(jí)和軟啟動(dòng)電路都起作用。當(dāng)Shutdown（引腳10）上的信號(hào)為高電平時(shí)，PWM瑣存器將立即動(dòng)作，禁止SG3525的輸出，同時(shí)，軟啟動(dòng)電容將開(kāi)始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號(hào)結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過(guò)程。注意，Shutdown引腳不能懸空，應(yīng)通過(guò)接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號(hào)耦合而影響SG3525的正常工作。 欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級(jí)和軟啟動(dòng)電路。如果輸入電壓過(guò)低，在SG3525的輸出被關(guān)斷同

20、時(shí)，軟啟動(dòng)電容將開(kāi)始放電。 （6）、最右端兩個(gè)芯片IR2110，其主要功能為：橋驅(qū)動(dòng) IR2110引腳功能及特點(diǎn)簡(jiǎn)介：LO（引腳1）:低端輸出 COM（引腳2）:公共端 Vcc（引腳3）:低端固定電源電壓 Nc（引腳4）: 空端 Vs（引腳5）:高端浮置電源偏移電壓 VB (引腳6):高端浮置電源電壓 HO（引腳7）:高端輸出 Nc（引腳8）: 空端 VDD（引腳9）:邏輯電源電壓第六章 性能測(cè)試6.1 SG3525性能測(cè)試1、用示波器觀察即SG3525的5腳的電壓波形，波形如圖4-3為：圖5-1 5腳的波形 2、用示波器觀察即SG3525的13腳的電壓波形，波形如圖4-4為：圖5-2 13腳

21、的波形3、用導(dǎo)線(xiàn)將給定信號(hào)和控制PWM信號(hào)產(chǎn)生裝置相連，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄輸出的最大占空比(占空比=50%)的波形如圖4-5為：圖5-3 最大占空比時(shí)的波形最小占空比(占空比=13%)的波形如圖4-6為：圖5-4 最小占空比時(shí)的波形6.2開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)試1、線(xiàn)路接線(xiàn)如下圖所示： 圖5-5開(kāi)環(huán)系統(tǒng)測(cè)試的實(shí)物連接圖圖5-6開(kāi)環(huán)系統(tǒng)測(cè)試的工作原理圖2、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)原理：速度給定信號(hào)G，控制PWM信號(hào)產(chǎn)生裝置UPM脈寬調(diào)制器，DLD單元把一組PWM波形分成兩組互補(bǔ)的PWM波，用于控制倆組臂。G用以輸出015V直流給定電壓，UPW采用SG3525芯片和部分外圍電路構(gòu)成，SG3525通過(guò)改變外接電容電阻的數(shù)值，

22、可以產(chǎn)生不同頻率的方波信號(hào)。改變給頂端電壓，可以改變輸出電壓的占空比，作為PWM控制器的的控制信號(hào)。GD的作用是形成四組隔離的PWM驅(qū)動(dòng)脈沖；PWM為功率放大電路，直接給電動(dòng)機(jī)M供電。這樣通過(guò)改變給定電壓就可以對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速了DLD邏輯延時(shí)單元，對(duì)PWM控制信號(hào)進(jìn)行延時(shí)和整形當(dāng)被驅(qū)動(dòng)電路為雙極式工作制時(shí)，為了避免同一相上、下兩只功率管直通，需要驅(qū)動(dòng)信號(hào)有死區(qū)。DLD單元即用來(lái)產(chǎn)生具有死區(qū)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。3、系統(tǒng)開(kāi)環(huán)性能測(cè)定a電機(jī)的正轉(zhuǎn)及啟動(dòng)給電機(jī)上電，調(diào)節(jié)可調(diào)變阻器以改變驅(qū)動(dòng)的占空比，使占空比大于50%，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)，記錄啟動(dòng)時(shí)機(jī)T=3s.正轉(zhuǎn)后，繼續(xù)調(diào)節(jié)可調(diào)變阻器使占空比增大，可觀察到電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加，能達(dá)到的最大空載轉(zhuǎn)速1450r/min。電機(jī)的反轉(zhuǎn)及啟動(dòng)給電機(jī)上電，調(diào)節(jié)可調(diào)變阻器以改變驅(qū)動(dòng)的占空比，使占空比小于50%，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)，記錄啟動(dòng)時(shí)機(jī)T=4s.反轉(zhuǎn)后，繼續(xù)調(diào)節(jié)可調(diào)變阻器使占空比減小，可觀察到電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加，能達(dá)到的最大反轉(zhuǎn)空載轉(zhuǎn)速1450r/min。 總結(jié) 時(shí)光荏苒，光陰易逝，轉(zhuǎn)眼間幾周的時(shí)間過(guò)去了，回首這幾周，有了不少收獲，為這次課程實(shí)踐項(xiàng)目畫(huà)了一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。 在實(shí)