功率电子 课程设计报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计院系：电气工程系班级：设计者：学号：同组人：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书双极模式直流PWM 驱动电源的设计1.主电路设计1.1. 主电路设计要求直流PWM 驱动电源的主电路图如图1a 所示,图1b 为控制原理框图，它包括整流电路和H 桥可逆斩波电路的设计。

二极管整流桥把输入交流电变为直流电，H 桥逆变器则根据IGBT 驱动信号占空比的不同，得到不同的直流电压，并将其加在电动机上。

a 主电路图b 控制原理框图图1（1）整流部分采用四个二极管构成整流桥模块；（2）逆变器部分采用IPM （智能功率模块）PS21564构成。

该电路主要为三相逆变桥，此处采用其中的U 、V 两相；（3）根据负载要求，计算出交流侧输入电压和电流，作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。

由于该电路整流输出电压较低，所以在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前，整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。

整流电路设计整流部分采用4个二极管构成的整流桥模块。

电动机的额定电压为20V ，通过查阅该型号IPM 的数据手册得知，开关器件的通态压降为2V 左右，可知dc V 电压为24V ，由全桥整流电路可知：20.9dc V V整流桥中二极管的管压降为1V ，可知变压器副边电压及变压器的变比，滤波电容选择耐压40V 左右，容值450uF 左右。

型逆变桥设计该部分电路在IPM 模块内部集成，不需要设计。

它的主电路是三相逆变桥，此处采用其中的U 、V 两相。

2 .控制电路设计说明SG3525的13脚输出占空比可调，占空比调节范围为0~1的脉冲信号，经过移相后，输出两组相位相反，死区时间为5μS 左右的脉冲，分别驱动V1、V4和V2、V3的开通和关断。

电力电子课程设计报告------陈晋杰----赵栗杰电力电子课程设计报告设计题目：静电除尘器高频高压电源的设计学生姓名：陈晋杰专业：电气工程及其自动化班级：12电气一班指导教师：凌禹设计时间：目录一、设计题目 (2)二、报告正文 (3)摘要 (3)2.1 高频开关电源供电简介 (3)2.2 高频高压电源主要电路拓补的选择 (4)2.3 整流电路的设计 (7)2.4 波形分析 (10)三、设计总结 (11)四、参考文献................一、设计题目单相、三相可控桥式整流的工程应用————静电除尘高频高压电源的设计随着工业的发展，生产规模的日益扩大，环境污染如水污染、空气污染、废物污染、化学污染、噪音污染、热污染等有日趋严重之势。

粉尘是造成空气污染的主要污染物之一。

支撑我国工业基础的煤炭加工、采矿、电力、冶金、炼油、化工、造纸等工业都是粉尘的排放源。

工业粉尘的大量排放，不仅会危及人体健康和自然环境，在某些情况下还会造成大量贵重材料的流失。

在诸多除尘设备中，静电除尘器不仅具有除尘效率高，处理烟气量大，阻力损失小，能耗小及运行费用低等优点，还可以用来回收有用材料和能源。

因此静电除尘器在工业应用上的研究得到了越来越多的重视。

静电除尘器是当今世界公认的高效除尘设备，对于环境的保护具有及其重要的意义。

高压直流电源作为静电除尘器的核心部件，对于除尘的效率和效果有着决定性的影响。

人们在其基础上做了许多改进，比如研制输入为三相相控整流以提高功率因数；在工频整流供电基础上研制调幅式LC恒流供电电源、间歇电源和脉冲电源以提高除尘器对某些粉尘或除尘环境的除尘能力。

但基于晶闸管调压的低频工作方式的除尘电源，由于其低频工作的本质具有的许多缺点，已成为限制进一步提高除尘器除尘效果的瓶颈。

静电除尘电源高频化的发展也已成为国内外除尘行业的共识，这一方面国外走在了前列。

国内已有中小功率高频静电除尘电源的产品，但目前国内绝大多数主流静电除尘设备所配套的电源功率需要在60—100kW。

亀子信息耄控制工龄一、课程设计名称智力竞赛抢答器、内容摘要用74LS系列常用集成电路设计的智力竞赛抢答器，并详细分析电路工作原理。

抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器存在分立元件使用较多，造成每路的成本偏高，而现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化、集成化方向发展，因此设计出数字化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

按照这一要求，并根据74LS373八路锁存器的功能特点，用74LS373和其它几块常用的74LS系列数字集成电路设计出了一数码显示八路抢答器电路，该电路具有成本低、元器件容易得到、路数多、数码直观显示、性能稳定等诸多优点。

三、设计内容及要求A、设计内容：设计一个8路智力竞赛抢答器。

我初步将系统分为3大功能模块：抢答电路即主电路、倒计时电路、报警电路。

可将倒计时电路分为一个十进制（实现十个数以内的倒计时）计数、译码、数码管显示电路；抢答电路（获得优先抢答选手的编号）分为8路抢答开关、数据锁存器、优先编码器、4511译码器、数码管显示电路；整个电路分为锁存控制、倒记时控制、报警控制。

数字抢答器总体方框图如图3-1所示为总体方框图。

其工作原理为：接通电源后，主持人将开关置“开始”状态，抢答器工作，定时器倒计时。

选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。

图3-1抢答器的原理框图B、要求：1、给节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统清零及抢答的开始。

2、抢答开始后当有某一选手首先按下抢答按钮时，选手编号立即被锁存，编号数码管显示选手编号并发出报警声响，此时抢答器不再接收其他的输入信号，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

3、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答时间由节目主持人设定。

电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。

当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。

功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。

有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。

本文设计的是一个OTL 功率放大器，该放大器采用TDA2030音频放大器芯片，TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。

其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。

采用正输出单电源供电。

文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。

其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作（单面板）使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。

关键词：LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路；OTL功率放大电路；TDA2030音频放大器；交越失真；无输出耦合电容；输出功率；反馈网络；三端可调集成稳压电路；PCB单面板。

2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B：相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0>=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:高保真音频功率放大器高保真音频功率放大器一、设计任务与要求1、选择电路方案，完成对确定方案电路的设计，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路，计算电路元件参数与元件选择、并画出电路原理图；2、选定元器件和参数，并设计好电路原理图，阐述基本原理；3、在电路板上完成对高保真音频功率放大器的设计、装配和调试；4、实际电路性能指标测试结果，并与理论指标进行对比分析；5、撰写设计报告。

二、设计的目的音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。

音频频率范围约为20 Hz～20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。

音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高，非线性失真尽可能小。

为了获得足够大的输出功率，功放管的电压和电流变化范围应很大。

功率放大器是在大信号状态下工作，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。

三、设计的具体实现1.系统概述集成功率放大电路大多工作在音频范围，除具有可靠性高、使用方便、性能好、重量轻、造价低等集成电路的一般特点外，还具有功耗小、非线性失真小和温度稳定性好等优点。

从电路结构来看，集成功放是由集成运放发展而来的，和集成运算放大器相似，包括前置级、驱动级和功率输出级，以及偏置电路、稳压、过流过压保护等附属电路。

除此以外，基于功率放大器输出功率大的特点，在内部电路的设计上还要满足一些特殊的要求。

集成功率放大器品种繁多，输出功率从几十毫瓦至几百瓦的都有，有些集成功放既可以双电源供电，又可以单电源供电。

2.单元电路设计与分析1.电源TDA2030的额定输入电压为±6V~±18V，为了达到输出功率为10W的额定值，并且减少TDA2030的散热，我采用±12V供电。

课程设计说明书N O.1课程设计题目：三相半波整流电路的设计一、课程设计的目的《电力电子技术》课程是一门学科必修课，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的一个实践教学环节。

其目的是训练学生综合运用学过的交流电路原理的基础知识，独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力。

通过设计能够使学生巩固、加深对交流电路基本原理的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

二、主电路的选择与设计方案设计思路：主电路采用三相半波可控整流电路；采用正弦波同步触发三个晶闸管，实现AC变DC，通过改变触发电路的相角可以调整DC电压.；三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，因此其应用较少。

但其所用元件较少，所以采用三相半波可控整流电路为主电路。

主电路的设计：1、当电路带电阻负载时的工作情况（1）原理说明三相半波可控整流电路为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波电流流人电网。

三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。

假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路，以下首先分析其工作情况。

此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则是该相所对应的。

二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压，在一个周期中，器件工作情况如下：在ωt1～ωt2期间，α 相电压最高，VD1导通，ud= ua；在ωt2～ωt3期间，b 相电压最高，VD2导通，ud= ub；在ωt3～ωt4期间，c 相电压最高，沈 阳 大 学课程设计说明书 N O.2VD3导通，ud= uc。

此后，在下一周期相当于ωt1的位置即ωt4时刻，VD1又导通，重复前一周期的工作情况。

教案标题：大学功率课程教学计划一、教学目标本课程旨在让学生掌握功率的基本概念、计算方法和应用，使学生能够理解功率在工程、物理等领域的实际意义，培养学生解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 功率的基本概念：功率的定义、功率的计量单位、功率的计算公式。

2. 功率的计算方法：瞬时功率的计算、平均功率的计算、无功能量的计算。

3. 功率的应用：功率在机械、电子、热力学等领域的应用。

4. 功率的测量：功率测量的方法、功率计的原理及使用。

5. 功率的优化：功率放大器的优化、电机运行效率的提高。

三、教学安排1. 课时：共计48课时，每课时45分钟。

2. 教学方式：讲授、案例分析、实验操作、小组讨论。

3. 教学过程：（1）第1-8课时：讲解功率的基本概念、计算方法和应用。

（2）第9-16课时：讲解功率在机械、电子、热力学等领域的应用案例。

（3）第17-24课时：讲解功率的测量方法、功率计的原理及使用。

（4）第25-32课时：讲解功率的优化方法，如功率放大器的优化、电机运行效率的提高等。

（5）第33-40课时：进行实验操作，让学生亲身感受功率的测量和应用。

（6）第41-48课时：进行小组讨论，分析实际问题，培养学生解决实际问题的能力。

四、教学方法1. 讲授：通过讲解功率的基本概念、计算方法和应用，使学生掌握功率的基本知识。

2. 案例分析：通过分析功率在机械、电子、热力学等领域的应用案例，使学生理解功率在实际工程中的应用。

3. 实验操作：让学生亲身参与功率的测量实验，增强对功率概念的理解。

4. 小组讨论：引导学生针对实际问题进行讨论，培养学生解决实际问题的能力。

五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占总成绩的40%。

2. 期末考试：包括选择题、填空题、计算题和应用题，占总成绩的60%。

六、教学资源1. 教材：功率相关教材、案例分析及实验指导书。

2. 实验设备：功率计、电机、电子负载等。

3. 多媒体教学设备：投影仪、计算机等。

一、课程设计任务及要求1.设计目的①学习音频功率放大器的设计方法②了解集成功率放大器内部电路工作原理根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力2.设计指标①频率响应:20Hz≤f≤20KHz②输出功率:P o > 4w③负载电阻:R L=8Ω④非线性失真尽量小⑤输入信号:U i <0.1v3.设计要求①画出电路原理图②元器件及参数选择③电路的仿真与调试分析设计要求, 明确性能指标；查阅资料、设计方案分析对比。

4.制作要求论证并确定合理的总体设计方案, 绘制结构框图。

5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。

总体方案分解成若干子系统或单元电路, 逐个设计, 计算电路元件参数；分析工作性能。

6.完成整体电路设计及论证。

7、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。

二、总体方案设计1.设计思路功率放大器的作用是给负载Rl提供一定的输出功率, 当RI一定时, 希望输出功率尽可能大, 输出信号的非线性失真尽可能小, 且效率尽可能高。

由于OCL电路采用直接耦合方式, 为了保证工作稳定, 必须采用有效措施抑制零点漂移, 为了获得足够大的输出功率驱动负载工作, 故需要有足够高的电压放大倍数。

因此, 性能良好的OCL功率放大器应由输入级, 推动级和输出机等部分组成。

2.OCL功放各级的作用和电路结构特征①输入级: 主要作用是抑制零点漂移, 保证电路工作稳定, 同时对前级（音调控制级）送来的信号作用低失真, 低噪声放大。

为此, 采用带恒流源的, 由复合管组成的差动放大电路, 且设置的静态偏置电流较小。

②推动级作用是获得足够高的电压放大倍数, 以及为输出级提供足够大的驱动电流, 为此, 可采带集电极有源负载的共射放大电路, 其静态偏置电流比输入级要大。

③输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率, 可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。

电子线路课程设计报告小功率调幅AM发射机设计（理论设计仿真报告）班级：姓名：学号：指导教师：日期：小功率调幅发射机的设计与仿真1.设计内容及要求1.1设计内容1.经过方案比较，确定小功率调幅发射机的设计方案，根据设计指标对既定方案进行理论设计及分析，并给出各单元电路的理论设计方法2.利用multisim仿真软件，对设计电路进行仿真和分析，依据设计指标对电路参数进行调整直至满足设计要求1.2设计要求载波频率MHz 10=cf输出功率mW 2000 ≥P负载电阻Ω =50AR输出信号带宽kHz 9=BW残波辐射dB 40≤单音调幅系数8 .0=am ；平均调幅系数 3 .0≥am发射效率% 50≥η2.设计方案及论证2.设计方案及论证2.1系统框图说明：调幅发射机主要包括四个组成部分:载波振荡器、音频放大器、振幅调制器和功率放大器四部分。

总体思路为：10MHz的载波信号与1KHz的音频信号经过缓冲器以及电压放大后输入到振幅调制器进行调幅得到调幅波，然后经过高频功率放大后输出。

2.2各单元电路设计方案论证2.2.1 主振器电路载波振荡电路是调幅发射机的核心部分，作用是产生高频载波信号用以调制信号。

载波的频率稳定度和波形的稳定度直接影响到已调信号的质量。

因此，载波振荡电路产生的载波信号必须有较高的频率稳定度和较小的波形失真度。

载波振荡电路可以有多种设计方案，方案一：LC三点式正弦波振荡电路方案二：克拉泼振荡器电路方案三：石英晶体振荡器克拉泼振荡器（Clapp oscillator）又称为电容反馈改进型振荡器，它是一种电容三点式振荡器的改进型线路。

电容三点式振荡器，当需要改变频率而调节振荡回路的电容参数时，也会影响电路的起振，为此，把一个电容C3串入振荡回路的电感支路中，这样改变电容C就可以调节振荡频率，而不影响电路的起振。

这种振荡器频率相比LC振荡器来说更加稳定2.2.2 音频放大器音频放大器是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号的设备，其重建的信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。

电力电子课程设计报告采用双PWM控制的风力发电并网变流器时间：2011年6月目录摘要 (3)第0章绪论 (4)0.1.课程设计要求 (4)0.2.风力发电并网系统简介 (4)0.3.课程设计流程 (5)第1章主电路选型 (6)1.1整流电路选型 (7)1.2后级变换电路选型 (8)第2章主电路有源器件参数计算 (11)2.1主电路开关器件选择 (11)2.1.1智能功率模块 MIG50Q201H 简介 (11)第3章主电路无源器件参数计算 (14)3.1直流电压的确定 (14)3.2交流侧电感的选择 (14)3.3直流侧稳压电容选择 (15)第4章有源电路的驱动、保护原理设计 (16)4.1有源IPM驱动电路设计 (16)4.2IPM 驱动电路设计 (18)4.3保护电路设计 (19)第5章控制、检测电路原理设计 (21)5.1控制电路设计 (21)5.1.1基于TMS320F2812 控制电路的设计 (21)5.1.2TMS320F2812 的主要特点 (22)5.1.3基于TMS320F2812 的控制电路板的设计 (23)5.2信号检测电路设计 (25)5.2.1电网电压相位过零点检测电路 (25)5.2.2直流母线电压检测 (26)5.2.3电流检测电路 (28)第6章散热设计 (30)6.1散热基础设计 (30)6.2IGBT散热计算 (32)第7章仿真 (33)7.1设计技术参数及要求 (33)7.2系统仿真设计 (33)7.3仿真结果 (34)第8章参考文献 (37)摘要随着全球能源危机和环境污染的日益严重，风能和太阳能作为当前最理想的绿色能源越来越受到各国的重视。

但是由于风力发电的波动性和分散性，如果直接并入电网会对电网产生冲击，所以必须使风力发电的输出电压稳定在一定的电压和频率值之后才能并入电网，实现柔性并网。

解决这一问题的核心就是风力发电并网变流器。

在本次课程设计中，我们组设计了双PWM脉宽调制技术控制的并网变流器。