《H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：王峰 學(xué) 號(hào)：200515221108 專業(yè)班級(jí)：05自動(dòng)化1班 學(xué) 部：信息科學(xué)與技術(shù)部 指導(dǎo)教師：梁秀滿 2008 年 11 月 28 日 河北理工大學(xué) 本科生課程設(shè)計(jì)成績總評(píng)表 學(xué)部：信息科學(xué)與技術(shù)部 班級(jí)：05自動(dòng)化1班 學(xué)生姓名 王峰 設(shè)計(jì)總成績 設(shè)計(jì)題目 H型雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 說明書評(píng)定成

2、績 答辯成績 答 辯 時(shí) 需 要 設(shè) 計(jì) 人 回 答 的 問 題 注：設(shè)計(jì)總成績 說明書評(píng)定成績（60%）＋答辯成績（40%） 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 性能指標(biāo)要求： 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：系統(tǒng)無靜差 動(dòng)態(tài)指標(biāo)：；空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)。 二 給定電機(jī)及系統(tǒng)參數(shù)： Ω 電樞回路總電阻R 8Ω 電樞回路總電感L 120mH 三 設(shè)計(jì)步驟及說明書要求： 1 畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并簡要說明工作原理。 2 根據(jù)給定電機(jī)參

3、數(shù)，設(shè)計(jì)整流變壓器，并計(jì)算變壓器容量及副邊電壓值;選 擇整流二極管及開關(guān)管的參數(shù)，并確定過流、過壓保護(hù)元件參數(shù)。 3分析PWM變換器，脈寬調(diào)制器（UPW）及邏輯延時(shí)（DLD）工作原理。 4 設(shè)計(jì)ACR、ASR并滿足給定性能指標(biāo)要求。 5 完成說明書，對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)分析時(shí)，應(yīng)先畫出本環(huán)節(jié)原理圖，對(duì)照分析。 6打印說明書（A4），打印電氣原理圖（A4）。 目錄 一 引言??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

4、 二 系統(tǒng)構(gòu)成和原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????1 三 PWM主電路設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 四 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????4 4.1 電流調(diào)節(jié)器ACR的設(shè)計(jì)?????????????????????????????????????????????????????????

5、?????????4 4.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 等效閉環(huán)傳遞函數(shù)????????????????????????????????????????????????????????7 節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇????????????????????????????????????????????????????????????8 數(shù)的確定???????????????????????????????????????????????????????????

6、?????????????8 節(jié)器參數(shù)的選擇????????????????????????????????????????????????????????????8 似條件????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 速超調(diào)量????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 節(jié)器的實(shí)現(xiàn)????????????????????????????????????????????????

7、????????????????????9 五 基于SG3525 為核心構(gòu)成的控制電路????????????????????????????????????9 5.1 SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理????????????????????????????????????????????????9 5.2邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 六 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)?????????????????????????????????????

8、???????????????????????????????????????????11 七 電流反饋和轉(zhuǎn)速反饋電路設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????12 7.1電流反饋電路設(shè)計(jì)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 7.2轉(zhuǎn)速反饋電路設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13

9、 八 結(jié)束語??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 九 參考文獻(xiàn)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15 十 總電路圖…………………………………………………… 16 1引言 直流電動(dòng)機(jī)由于有著廣泛的起制動(dòng)性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，且直流拖動(dòng)系統(tǒng)在理論上和實(shí)踐上都比較成熟

10、，因而目前應(yīng)用廣泛。直流電機(jī)在一定范圍內(nèi)無極平滑調(diào)速系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞電壓的方式最好。直流PWM調(diào)速系統(tǒng)作為一種新技術(shù)，發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛，特別在中、小容量的系統(tǒng)中，已取代V-M系統(tǒng)成為主要的直流調(diào)速方式。脈寬調(diào)速實(shí)質(zhì)上是調(diào)壓調(diào)速方式中的一種，它采用全控型電力電子器件組成的直流脈沖調(diào)制型的調(diào)速系統(tǒng)已發(fā)展成熟，用途越來越廣，與傳統(tǒng)的V-M系統(tǒng)相比，在很多方面有很大的優(yōu)越性。 雙極式控制的橋式可逆PWM變換器有下列優(yōu)點(diǎn)： （1）電流一定連續(xù)； （2）可使電機(jī)在四象限運(yùn)行； （3）電機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； （4）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá)1:20000左右；

11、（5）低速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。 雙極式控制方式的不足之處是：在工作過程中，4個(gè)開關(guān)器件可能都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且在切換時(shí)可能發(fā)生上、下橋臂直通的事故，為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動(dòng)脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)。 2系統(tǒng)構(gòu)成和原理 直流雙極式可逆PWM調(diào)速系統(tǒng)的組成見附錄1。圖中可逆PWM 變換器主電路系采用MOSFET 所構(gòu)成的H 型結(jié)構(gòu)形式，它由四個(gè)功率MOSFET管和四個(gè)續(xù)流二極管組成的雙極式PWM 可逆變換器，根據(jù)脈沖占空比的不同，在直流電機(jī)上可得到+或-的直流電壓。PWM變換器的作用是：用PWM調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成

12、頻率一定、寬度可變的脈沖電壓系列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。TG 是與直流電動(dòng)機(jī)連動(dòng)的測速發(fā)電機(jī)，經(jīng)過速度變換器FBS后可獲得一反映轉(zhuǎn)速變化的速度反饋信號(hào)，此信號(hào)接入速度調(diào)節(jié)器ASR 的反饋輸入端，G為電壓給定器，可提供正、負(fù)電壓，電壓大小可以調(diào)節(jié)。SG3525 為脈寬調(diào)制器。R1、C1、VD1、R2、C2、VD2 構(gòu)成邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)。 二極管整流橋把輸入的交流電變?yōu)橹绷麟姡Ｇ闆r下，交流輸入為380V，經(jīng)過整流后變?yōu)?20V直流電，電阻R1為起動(dòng)限流電阻,在VT1 和VT4的源極回路中，串接兩個(gè)取樣電阻，其上的電壓分別反映流過VT2、VT4的電流,經(jīng)過差分放大輸出一反

13、映電流大小的電壓，可作為雙閉環(huán)系統(tǒng)的電流反饋信號(hào)，接到電流調(diào)節(jié)器ACR的輸入端。回路中的電阻R2 有兩個(gè)作用。第一，可以用來觀察波形,其上的電壓波形反映了主回路的電流波形。第二，作為過流保護(hù)用。當(dāng)R2的電壓超過整定值后，過流保護(hù)電路動(dòng)作，關(guān)閉脈沖，從而保護(hù)功率MOSFET管。 3 PWM主電路設(shè)計(jì) 按電路能否始終保持電流連續(xù)分為受限式和非受限式兩種，而按輸出電壓極性是否單一又分為單極性和雙極性兩種類型。圖1中裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖采用的是H型變換器。采用恰當(dāng)?shù)目刂品绞娇勺屍涔ぷ饔陔p極性非受限式的狀態(tài)下。功率開關(guān)管VT1和VT4同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，其驅(qū)動(dòng)電壓Ug1 Ug4；VT2和VT3同時(shí)動(dòng)作，其驅(qū)動(dòng)

14、電壓Ug2 Ug3 -Ug1。經(jīng)分析易知，不論電流路徑如何，只要VT1和VT4上加的是正向的控制信號(hào)，電機(jī)電樞兩端電壓UAB Us（Us指電容兩端電壓），只要VT2和VT3兩端加的是正向的控制信號(hào)，電機(jī)電樞兩端電壓UAB -Us。設(shè)VT1 開關(guān)周期為T，一個(gè)周期內(nèi)VT1上所加正向控制信號(hào)的時(shí)間是ton，則電機(jī)電樞的平均電壓為：，若令。當(dāng)為正值時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)為負(fù)值時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)為零時(shí)電樞兩端平均電壓為零，電機(jī)不轉(zhuǎn)。雖然電機(jī)不動(dòng)，電樞兩端的瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流都不是零，而是交變的。這個(gè)交變電流平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增大電機(jī)的損耗。但它的好處是使電機(jī)帶有高頻的微振，起著所謂“動(dòng)力潤滑”的作用

15、，消除正、負(fù)反向時(shí)的靜磨擦死區(qū)，使電機(jī)低速時(shí)有較好的動(dòng)靜態(tài)特性。電樞電壓極性在每個(gè)周期內(nèi)都是變化的，但是開關(guān)管的頻率做得很高，電機(jī)運(yùn)行時(shí)由于慣性其轉(zhuǎn)速瞬間不會(huì)變化，再加上電樞電感對(duì)電流有濾波作用，所以電機(jī)轉(zhuǎn)速可以認(rèn)為是穩(wěn)定的。但是這里的穩(wěn)態(tài)，指的是電機(jī)的平均電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡的狀態(tài)，電樞電流實(shí)際上是周期變化的，只能算是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)。脈寬調(diào)速系統(tǒng)在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下的機(jī)械特性是其平均轉(zhuǎn)速與平均轉(zhuǎn)矩（電流）的關(guān)系。 圖1 PWM調(diào)速主電路 4電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：從內(nèi)環(huán)開始，一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴(kuò)展。在這里是：先從電流環(huán)入手，首先設(shè)計(jì)好電流調(diào)節(jié)器，然后把

16、整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖所示，由于電流檢測信號(hào)中常含有交流分量須加低通濾波，其濾波時(shí)間常數(shù)Toi按需要選定。濾波環(huán)節(jié)可以抑制反饋信號(hào)中的交流分量，但同時(shí)也給反饋信號(hào)帶來延滯。為了平衡這一延滯作用，在給定信號(hào)通道中加入一個(gè)相同時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。其意義是：讓給定信號(hào)和反饋信號(hào)經(jīng)過同樣的延滯，使二者在時(shí)間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜希瑥亩鴰碓O(shè)計(jì)上的方便。 圖雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ASR的輸入信號(hào)來自給定環(huán)節(jié)的輸出Ugd和測速發(fā)電機(jī)TG的輸出Ufn。為例滿足系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)的要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例積分放

17、大器。其輸出信號(hào)作為電流調(diào)節(jié)器ACR的給定電壓信號(hào)。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)有正負(fù)限幅，限幅值Ugim βId在反饋電壓輸入端和給定電壓輸入端均設(shè)有無源T型濾波環(huán)節(jié)，濾去高次諧波干擾信號(hào)。場效應(yīng)管FET，保證系統(tǒng)停車時(shí)，本調(diào)節(jié)器鎖零。 在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器時(shí)，可把已設(shè)計(jì)好的電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，須求出它的等效傳遞函數(shù)。其閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率一般較低，因此可降階近似為：? （4-3） 節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，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)，從動(dòng)態(tài)性能上看，調(diào)速系統(tǒng)首先需要有較好的抗擾性能因

18、此型系統(tǒng)。要把轉(zhuǎn)速環(huán)校正成典型型系統(tǒng)，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為： 式中：為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)，根據(jù)所用測速發(fā)電機(jī)紋波情況，取 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)，按小時(shí)間常數(shù)近似處理 節(jié)器參數(shù)的選擇 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)包括和。至于中頻寬h應(yīng)選多大，按照典型型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法，，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為 轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 于是，ASR的比例系數(shù)為： 似條件 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為： 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件： ，現(xiàn)在 ，滿足簡化條件。 小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件： ，現(xiàn)在 ，滿足簡化條件。 當(dāng)轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率較低時(shí)，對(duì)于轉(zhuǎn)速環(huán)的頻率特

19、性來說，原系統(tǒng)和近似系統(tǒng)只在高頻段有一些差別。 ，設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)根據(jù)退飽和公式既有： （4-5） 當(dāng)時(shí)，查表可得；而，因此 ，。 節(jié)器的實(shí)現(xiàn) 含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖所示，圖中為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。與電流調(diào)節(jié)器相似，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)與電阻、電容值的關(guān)系為：，則 ，取 ，取 ，取 5 基于SG3525 為核心構(gòu)成的控制電路 5.1 SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 SG3525采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案,適合于各種開關(guān)電源,斬波器的控制。其內(nèi)部包含精密基準(zhǔn)源、鋸齒波

20、振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器等,并含有欠壓鎖定電路,閉鎖控制電路和軟起動(dòng)電路。 采用集成芯片產(chǎn)生PWM 信號(hào)進(jìn)行控制具有線路較為簡單，易于控制，無需編程等特點(diǎn)，是目前PWM常用的方法。美國硅通公司的SG3525A是性能優(yōu)良，功能齊全，通用性強(qiáng)的單片集成PWM 控制器。具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見附錄2?；鶞?zhǔn)電壓部分對(duì)內(nèi)部供電，對(duì)外作為基準(zhǔn)參考電壓；振蕩器產(chǎn)生近似的鋸齒波，鋸齒波的頻率由和振蕩器相連接的外接的電阻電容決定，同時(shí)對(duì)應(yīng)于鋸齒波的下降沿產(chǎn)生一時(shí)鐘脈沖CP；在時(shí)鐘脈沖CP的作用下，分相器（T觸發(fā)器）的兩輸出端產(chǎn)生兩相位相反的方波信號(hào)，其頻率是鋸齒波頻率的一半；誤差放大器是差動(dòng)輸入放大器，同相

21、輸入端端2接給定電壓，閉環(huán)控制制時(shí)反向輸入端1接反饋電壓，端9和端1之間接入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)構(gòu)成調(diào)節(jié)器可滿足系統(tǒng)動(dòng)靜特性的要求；外加于端9的信號(hào)和誤差放大器的輸出疊加于比較器的一反向輸入端，比較器的同相輸入端加振蕩器產(chǎn)生的鋸波信號(hào)，這樣比較器的輸出端產(chǎn)生PWM 信號(hào)，改變外加于端9 的信號(hào)或來自于端2的反饋信號(hào)或端1的給定信號(hào)均可改變PWM 信號(hào)的占空比；內(nèi)部PWM 鎖存器可以使關(guān)閉更可靠；兩個(gè)輸出級(jí)結(jié)構(gòu)是一樣的，門電路輸出上側(cè)為或非門，下側(cè)為或門，門電路的輸入A端，C端和D端所加的信號(hào)是一樣的，分別是欠壓鎖定輸出，時(shí)鐘脈沖CP 和來自鎖存器的PWM信號(hào)，分相器的兩輸出端分別加到兩輸出級(jí)的門電路

22、B 端，由于分相器輸出兩相位相反的方波，所以芯片兩對(duì)外輸出端輸出的是兩波形一樣而相位相差180°的PWM信號(hào)，而且頻率是比較器產(chǎn)生的PWM信號(hào)的一半。另外此芯片還帶有閉鎖控制，軟起動(dòng)，欠壓鎖定功能。本裝置結(jié)構(gòu)圖中SG3525A的5、6、7 管腳接上恰當(dāng)?shù)墓潭ù笮〉碾娮桦娙荩詻Q定最終輸出的PWM信號(hào)的頻率。管腳9開環(huán)時(shí)加給定信號(hào)，閉環(huán)時(shí)加ACR（或ASR）的輸出，9 端所加電壓的大小決定PWM的占空比。定頻調(diào)寬控制方式。13端作為PWM信號(hào)的輸出端。 主電路功率開關(guān)管的控制所需要信號(hào)是對(duì)角上兩管控制信號(hào)相同，而同一橋臂上的控制信號(hào)相反。這樣主電路需要兩路互為反向的控制信號(hào)。SG3525的

23、13端的輸出信號(hào)作為一路信號(hào)，其經(jīng)過一反向器后作為另一路信號(hào)即可滿足所需。雖然目前的工藝水平可以使電力電子半導(dǎo)體開關(guān)器件開關(guān)頻率做得很高，但其導(dǎo)通和關(guān)斷仍會(huì)占用一極短的時(shí)間，控制信號(hào)消失的瞬間并不意味著功率開關(guān)管就真正關(guān)斷。假如一功率開關(guān)管的控制信號(hào)剛消失的同時(shí)給同一橋臂另一功率開關(guān)管加控制信號(hào)很可能造成同一橋臂的兩管子同時(shí)導(dǎo)通而形成對(duì)電源短路。為了避免這種情況發(fā)生，設(shè)置了邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)。邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)的二極管使低電平信號(hào)或說負(fù)信號(hào)照樣通過R和C延遲高電平信號(hào)向后傳送的時(shí)間。這樣就可以保證一功率開關(guān)管可靠關(guān)斷后再給與其同一橋臂上的功率開關(guān)管加高電平信號(hào)，避免其同時(shí)導(dǎo)通。電路連接圖見圖5所示。 圖

24、5 SG3525控制及延時(shí)電路 6驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 本脈寬調(diào)速裝置中主電路是強(qiáng)電，控制電路屬弱電。控制電路對(duì)主電路進(jìn)行控制時(shí)就需要隔離環(huán)節(jié)。SG3525A 產(chǎn)生的PWM 信號(hào)較小，不能直接驅(qū)動(dòng)大功率的開關(guān)管。所以要加上驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)。本裝置功率開關(guān)器件用的是MOSFET，可以選擇用專用的集成驅(qū)動(dòng)芯片。 ?IR2110是美國IR公司生產(chǎn)的高壓、高速PMOSFET和IGBT的理想驅(qū)動(dòng)器。該芯片采用HVIC和閂鎖抗干擾制造工藝，集成DIP、SOIC封裝。IR2110具有獨(dú)立的低端和高端輸入通道懸浮通道電源采用自舉電路，其電壓最高可達(dá)500V；功率器件柵極驅(qū)動(dòng)電壓范圍10V~20V；輸出電流峰值為2A;

25、邏輯電源范圍5V~20V，而且邏輯電源地和功率地之間允許+5V的偏移量；帶有下拉電阻的COMS施密特輸入端，可以方便地與LSTTL和CMOS電平匹配；獨(dú)立的低端和高端輸入通道，具有欠電壓同時(shí)鎖定兩通道功能; 兩通道的匹配延時(shí)為10ns；開關(guān)通斷延時(shí)小，分別為120ns和90ns工作頻率達(dá)500kHz。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括邏輯輸入，電平轉(zhuǎn)換及輸出保護(hù)等自舉二極管VD1和電容C1是IR2110在PWM應(yīng)用時(shí)需要嚴(yán)格挑選和設(shè)計(jì)的元器件，應(yīng)根據(jù)一定的規(guī)則對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使電路工作在最佳狀態(tài)。在工程應(yīng)用中，取自舉電容。式中，Qg為門極提供的柵電荷。假定自舉電容充電路徑上有1.5V的壓降包括VD1的正向壓降，

26、則在器件開通后，自舉電容兩端電壓比器件充分導(dǎo)通所需要的電壓10V要高。同時(shí)，在選擇自舉電容大小時(shí)，應(yīng)綜合考慮懸浮驅(qū)動(dòng)的最寬導(dǎo)通時(shí)on 和最窄導(dǎo)通時(shí)間ton min 。導(dǎo)通時(shí)間既不能太大影響窄脈沖的驅(qū)動(dòng)性能，也不能太小而影響寬脈沖的驅(qū)動(dòng)要求。根據(jù)功率器件的工作頻率、開關(guān)速度、門極特性對(duì)導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行選擇，估算后經(jīng)調(diào)試而定。VD1主要用于IR2110 的擴(kuò)展應(yīng)用單從驅(qū)動(dòng)PM 和IGBT 的角度考慮，均不需要柵極負(fù)偏置。Vge 0，完全可以保證器件正常關(guān)斷。但在有些情況下，負(fù)偏置是必要的。這是因?yàn)楫?dāng)器件關(guān)斷時(shí)，其集電極－發(fā)射極之間的過高時(shí)，將通過集電極－柵極之間的（密勒）電容以尖脈沖的形式向柵極饋送

27、電荷，使柵極電壓升高，而PM，IGBT 的門檻電壓通常是3～5V 左右，一旦尖脈沖的高度和寬度達(dá)到一定的水平，功率器件將會(huì)誤導(dǎo)通，造成災(zāi)難性的后果。而采用柵極負(fù)偏置，可以較好地解決這個(gè)問題。 高壓側(cè)的負(fù)偏壓由C1，VD1，R1 產(chǎn)生，R1的平均電流應(yīng)不小于1mA。不同的HV 可選擇不同的電阻值，并適當(dāng)考慮其功耗。低壓側(cè)由Vcc，R2，C2，VD2 產(chǎn)生。兩路負(fù)偏置約為-4.7V?？蛇x擇小電流的齊納二極管。原理圖見圖6。 圖6 帶有負(fù)偏置的IR2110驅(qū)動(dòng) 7電流反饋和轉(zhuǎn)速反饋電路設(shè)計(jì) 電流反饋電路主要是采用霍爾，霍爾元件具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、無活動(dòng)部件，便于與測量電路一起

28、作為霍爾傳感器。具體測量電路如見圖7所示，圖中控制電流有VCC提供，可以是直流也可以是交流電源，電位器R1是用來調(diào)節(jié)控制電流I的大小，R4是霍爾輸出電壓的負(fù)載電阻，通常是放大電路的輸入電阻?；魻栯妷阂话銥楹练鼣?shù)量級(jí)，因而后面需要接差動(dòng)放大器，霍爾電壓為線性量，因而該電路設(shè)計(jì)為線性型。 圖7 電流反饋電路 轉(zhuǎn)速反饋電路由測速發(fā)電機(jī)測轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)速變換器反饋相應(yīng)電壓信號(hào)，然后將電壓信號(hào)反饋回轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR。轉(zhuǎn)速變換FBS用于轉(zhuǎn)速反饋的調(diào)速系統(tǒng)中，反映轉(zhuǎn)速變化并把與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)變換成適用于控制單元的電壓信號(hào) ---- - -IdL Ud0 Un + - - + - Ui ACR 1/R Tl s+1 R Tms U*i Uc Ks Tss+1 Id 1 Ce + E T0is+1 1 T0is+1 ASR 1 T0ns+1 T0ns+1 U*n n