目录
1 三相全控桥主电路设计 (1)
1.1 整流变压器设计 (1)
1.1.1设计原理 (1)
1.1.2 参数计算 (1)
1.2 整流电路设计 (2)
1.2.1 晶闸管参数计算 (2)
1.2.2 晶闸管电路对电网的影响 (3)
1.2.3 晶闸管电路对系统功率因数的影响 (4)
1.3 平波电抗器的参数计算 (5)
2 触发电路设计 (6)
2.1 触发电路选择 (6)
2.2 TC787芯片介绍 (6)
2.2.1 芯片介绍 (6)
2.2.2管脚介绍 (7)
2.3 触发电路设计 (8)
2.3.1原理说明 (8)
2.3.2 同步信号的定相 (9)
3 保护电路设计 (10)
3.1 过电压保护设计 (10)
3.1.1 交流侧过电压保护 (10)
3.1.2 直流侧过电压保护 (11)
3.1.3 晶闸管换相过电压保护 (11)
3.2 过电流保护设计 (12)
3.3 缓冲电路设计 (12)
3.3.1 dt
du抑制电路设计 (12)
3.3.2 dt
di抑制电路设计 (12)
设计心得 (13)
参考文献 (14)
附录：三相桥式全控晶闸管-电动机系统设计系统电路总图 (15)
三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计
1 三相全控桥主电路设计
1.1 整流变压器设计 1.1.1
设计原理 由题目要求可知，供电电压为380V 市电电压而整流电路的负载是额定电压值为220V 的直流电动机，同时题目性能要求整流输出直流电压为0~220V ，所以整流电路的输入电压最大值应为220V ，实现380V 电压到220V 的电压可以使用合适型号的变压器实现，本设计采用即选用合适的变压器实现降压。而整流电路通常都是采用变压器实现降压，变压器不但可以实现降压而且还多用来作为隔离电路，由于晶闸管整流电路会对电网造成谐波污染等负面影响，所以设计电路时也需要隔离电路以减小影响，在本设计中变压器可以减弱晶闸管整流电路对电网以及其他用电设备的干扰起到隔离作用降低晶闸管电路的负面影响。
1.1.2 参数计算
变压器一次侧电压为380V ，二次侧电压为220V ，变压器一、二次侧采用Y -?连接方式，若不计变压器的励磁电流，则一、二次侧电压与变比关系为：
2
1213U U N N ==K 代入数值： 32203803≈?=
K 式中1N 、2N 为一、二次侧线圈匝数比，1U 、2U 为一、二次侧电压值。
由于整流电路输出结果并不是标准的幅值大小不变的正弦波，变压器的电流、容量计算与电路连接形式有关，不过计算变压器容量时我们可以取220V 作为有效值计算。
对于三相桥式全控电路，变压器一、二次侧采用Y -?连接方式时，接电动机负载，电路中接入平波电抗器电感足够大以使负载电流连续，此时变压器二次侧电流为正负半周各宽?120、前沿相差?180的矩形波，其有效值为：
d d d d I I I I I 816.03
2)32)(32(21222==?-+?=
πππ
由已知直流电动机额定参数A =50N I ，则2I 计算变压器容量时可取N I I =2
即： A =A ?=8.4050816.02I
一次侧电流为： A =A ==6.133
8.4021K I I 故变压器一次侧容量为：A KV A V I U S .504.156.1338033111=??==
变压器二次侧容量为：A KV A V I U S .928.268.4022033222=??==
故可选择电压器容量为：A KV S S S .216.21)(2
121=+= 1.2 整流电路设计
1.2.1 晶闸管参数计算
由于晶闸管具有耐压性好，经济性好，性能稳定等优点，设计采用六个晶闸管组成三相全控整流电路，下面计算晶闸管选型时所需参数：晶闸管额定电压与额定电流，根据性能指标要求整流电路输出最大直流电流为：
A I d 75max =
由于整流电路采用三相全控形式晶闸管有效值与max d I 的关系为：
max 3
1d VT I I = 代入数据计算得： A I VT 30.433
75≈= 则晶闸管的额定电流为： 57
.1)2~5.1(VT N I I = 代入数值计算得： A A I N 16.55~37.4157
.130.43)2~5.1(≈= 对于整流电路采用三相全控形式晶闸管承受的最大电压为：
V U 53945.22=
故晶闸管的额定电压为：
245.2)3~2(U U N ?= 代入数值计算得： V V U N 1617~107822045.2)3~2(=??=
根据电路要求需选用六个晶闸管组成整流电路，按照上述晶闸管参数计算选择合适的晶闸
管构成整流电路。电路图接线大致如下：
图1 三相桥式整流主电路图
1.2.2 晶闸管电路对电网的影响
理论分析学习时我们市场将晶闸管看做理想元件，但是在实际应用中分析问题时，我们不能将其看做理想元件，其有些负面影响是我们应用时必须要考虑的。晶闸管电路对电网的影响主要表现在谐波污染和无功功率两个方面：
晶闸管要消耗无功功率，会对电网产生不利影响，主要表现为：
1.无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。
2.无功功率增加，会导致总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加。
3.无功功率是线路压降增大，冲击性无功负载还会导致电压剧烈波动。
晶闸管会产生谐波，对公用电网产生危害，主要表现为：
1.谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。
2.谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
3.谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，会使上述1)和2)两项的危害大大增加，甚至引起严重事故。
4.谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表不准确。
5. 谐波会对临近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
由于公用电网中的谐波电压和谐波电流对用电设备和电网本身都会造成很大的危害，世界
许多国家都发布了限制电网谐波的国家标准，或由权威机构制定限制谐波的规定。制定这些标准和规定的基本原则是限制谐波源注入电网的谐波电流，把电网谐波电压控制在允许的范围内，使接在电网中的电气设备能免受谐波干扰而正常工作。
所以电路时一般采用相应措施消除无功功率与谐波产生的不利影响，本电路采用的变压器设备可以起到减弱谐波对电网的不利影响。
1.2.3 晶闸管电路对系统功率因数的影响
三相桥式全控整流电路接电动势负载时，由于设计加入平波电抗器以达到设计要求即电流连续，所以接电动机负载即电动势负载时可以看做感性负载来计算功率因数，即交流侧电抗为零，直流侧电感L 为足够大，以?=?30为例，此时电流正负半周各?120方波，三相电流波形相同，且依次相差?180，其二次侧电流有效值与整流输出电流的关系为：
d I I 3
22= 将电流分解为傅里叶级数，以a 相为例，将电流正、负两半波的中点作为时间零点，则有： ]13sin 13
111sin 1117sin 715sin 51[sin 32 -++--=ωτωτωτωτωτπa i ∑=±=-+= 3,2,116s i n 1)1(3
2s i n 3
2k n d
d n
I I κκωτπωτπ ∑=±=-+
= 3,2,1161s i n 2)1(s i n 2κκκωτωτn n n I I
由上式可知电流基波1I 与各次谐波有效值n I 分别为：
???
????==d n d I n I I I ππ661
其中16±=κn ， 3,2,1=κ 由此可得以下结论：电流中仅含16±κ（κ为正整数）次谐波，各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
经计算可知谐波因数为：
955.0321≈==π
νI I 电流基波与电压的相位差为?，故位移因数仍为：
α?λcos cos 11==
功率因数即为：
ααπ?νλλcos 955.0cos 3cos 1211≈==
=I I 1.3 平波电抗器的参数计算
在使用晶闸管整流装置供电时，其供电电压和电流中，含有各种谐波成份。当控制角增大，负载电流减小到一定程度时，还会产生电流断续现象，造成对变流器特性的不利影响。当负载为直流电动机时，由于电流断续和直流电动机的脉动，会使晶闸管导通角减小，整流器等效内阻增大，电动机的机械特性变软，换相条件恶化，并且增加电动机的损耗。因此，除在设计变流装置时要适当增大晶闸管和二极管的容量，选择适于变流器供电的特殊系列的直流电动机外，通常还采用在直流电路内串接平波电抗器，以限制电流的脉动分量，维持电流连续。
根据设计性能指标要求，保证电流连续的最小电流为5A ，则电抗器的电感计算为：
mH I U L d min
211κ= 式中：2U 为变压器二次侧电压有效值。
m i n
d I 为要求连续的最小负载电流平均值。 1κ为与整流主电路有关的计算系数。
对于不同的控制角α，所需的平波电抗器的电感量计算公式为：
mH I U L d ακsin min
211= 式中：2U 为变压器二次侧电压有效值取220V ，由设计要求知A =5min d I ，1κ为与整流电路有关的计算系数，三相全控桥式电路693.01=κ，计算时取1sin =α，代入相关参数可以计算出电路所需的最大电感值为：
mH mH L 492.305
220693.01=?= 整流变压器漏电感折算到刺次级绕组每相的漏电感T L 为：
mH I U u L d
LT T 2100%?=κκ 式中：2U 为变压器次级相电压有效值。
d I 为整流电路额定输出电流平均值。
%κu 为变压器的短路比，A KV .100~0的变压器5%=κu 。
KT κ为与整流主电路形式有关的计算系数。
本设计电路中V U 2202=，由设计要求知：A I d 50=，变压器短路比取：5%=κu ，计算系数取：9.3=LT κ，将各参数代入计算公式得：
mH mH L T 858.050
22010059.3=??= 由已知电动机参数知电枢电感为：mH L I 7=
根据上述计算可得出平波电抗器的大致电感为：
I T L L L L --=1
代入各电感参数得：
mH mH L 634.22)7858.0492.30(=--=
选择具体平波电抗器时应选择电感值比上述计算得出的电感值L 大的平波电抗器。 2 触发电路设计
2.1 触发电路选择
晶闸管可控整流电路时通过控制触发角?的大小，即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小的，属于相控电路。由于集成电路可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。随着集成电路制作技术的提高，晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，现已逐步取代分立式电路。同时传统的集成触发器KJ 和KC 系列完成六个晶闸管需要多个芯片共同才能实现，电路比较麻烦。TC787一片芯片即可以完成对六个晶闸管的触发，所以本设计电路选用TC787集成触发电路。
2.2 TC787芯片介绍
2.2.1 芯片介绍
TC787是用独有的先进IC 工艺技术，并参照最新集成移相触发集成电路而设计的单片集成
电路，它可单电源工作，亦可双电源工作，主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率晶体管脉宽调制电路，以构成多种交流调速和交流装置，具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件少等优点，而且装调简便、使用可靠。
2.2.2管脚介绍
TC787管脚图如下：
图2 TC787管脚图
管脚说明：
1 同步电压输入端：引脚1、引脚2及引脚18为三相同步输入电压连接端。应用中，分别接经输入滤波后的同步电压，同步电压的峰值应不超过TC787的工作电源电压VDD。
2 脉冲输出端：在半控单脉冲工作模式下，引脚8、引脚10、引脚12分别为与三相同步电压正半周对应的同相触发脉冲输出端，而引脚7、引脚9、引脚11分别为与三相同步电压负半周对应的反相触发脉冲输出端。当TC787被设置为全控双窄脉冲工作方式时，引脚8为与三相同步电压中C相正半周及B相负半周对应的两个脉冲输出端；引脚12为与三相同步电压中A相正半周及C相负半周对应的两个脉冲输出端；引脚11为与三相同步电压中C相负半周及B相正半周对应的两个脉冲输出端；引脚9为与三相同步电压中A相同步电压负半周及C 相电压正半周对应的两个脉冲输出端；引脚7为与三相同步电压中B相电压负半周及A相电压正半周对应的两个脉冲输出端；引脚10为与三相同步电压中B相正半周及A相负半周对应的两个脉冲输出端。应用中，均接脉冲功率放大环节的输入或脉冲变压器所驱动开关管的控制极。
3 控制端
（1）引脚4：移相控制电压输入端。该端输入电压的高低，直接决定着TC787输出脉冲的
移相范围，应用中接给定环节输出，其电压幅值最大为TC787的工作电源电压VDD 。
（2）引脚5：输出脉冲禁止端。该端用来进行故障状态下封锁TC787的输出，高电平有效，应用中，接保护电路的输出。
（3）引脚6：TC787工作方式设置端。当该端接高电平时，TC787输出双脉冲列；而当该端接低电平时，输出单脉冲列。
（4）引脚13：该端连接的电容容量决定着TC787输出脉冲的宽度，电容的容量越大，则脉冲宽度越宽。
（5）引脚14、引脚15、引脚16：对应三相同步电压的锯齿波电容连接端。该端连接的电容值大小决定了移相锯齿波的斜率和幅值，应用中分别通过一个相同容量的电容接地。 4 电源端
TC787可单电源工作，亦可双电源工作。单电源工作时引脚3接地，而引脚17允许施加的电压为8~18V 。双电源工作时，引脚3接负电源，其允许施加的电压幅值为-4~-9V ，引脚17接正电源，允许施加的电压为+4~+9V 。
2.3 触发电路设计
2.3.1原理说明 380三相交流电经过同步变压器变压为30V 的同步信号a1，b1，c1后，经过电位器RP1，RP2，RP3及RCT 型网络滤波接入到TC787的同步电压输入端，通过调节RP1，RP2，RP3可微调各相电压的相位，以保证同步信号与主电路的匹配。Ca ，Cb ，Cc 为积分电容，TC787芯片的锯齿波的线性、幅度由Ca 、Cb 、Cc 电容决定，因此，为了保证锯齿波有良好的线性及三相锯齿波斜率的一致性，选择Ca 、Cb 、Cc 时要求其3个电容值的相对误差要非常小，以产生的锯齿波线性好、幅度大且不平顶为宜。Ca 、Cb 、Cc 为电容量的参考值为0.15F μ。连接在13脚的电容Cx 决定输出脉冲的宽度，Cx 越大，脉冲越宽，可得到??80~0范围的方波，不过脉冲太宽会增大驱动级的损耗。Cx 参考值为F F μμ1.0~3300。调节RP 可以使输入4脚的电压V 12~0之间连续变化，从而使输出脉冲在??180~0之间变化，12~7脚的输出端有大于25mA 的输出能力，采用6只驱动管扩展电流，经脉冲变压器隔离后将脉冲接到晶闸管的控制极(g)和阴极(k)之间，以触发晶闸管。其中，RP1~RP3：10k ；R1、R2、R3：200k ；C1、C2、C3：10F μ；C4、C5、C6：1F μ；R ：20k 。触发电路图如下：
图3 TC787构成的触发电路
2.3.2 同步信号的定相
向晶闸管整流电路供电的交流侧电流通常来源于电网，电网电压的频率不是固定不变的，而是会在允许的范围内有一定的波动。触发电路除了应当保证工作频率与猪电路交流电源的频率一致外，还应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系，这就是触发电路的定相。
为了保证触发电路和主电路频率一致，利用一个同步变压器，将其一次侧接入为主电路供电的电网，由其二次侧提供同步电压信号，这样由同步电压决定的触发脉冲频率与主电路晶闸管电压频率始终一致。接下来的问题就是触发电路的定相，即选择同步电压信号的相位，以保证触发脉冲相位正确。
对于晶闸管1VT ，其阳极与交流侧电压a u 相接，可简单表示为1VT 所接主电路电压为a u +，1VT 的触发脉冲从??180~0的范围为21~ωτωτ。采用锯齿波同步的触发电路时，同步信号负半周的起点对应于锯齿波的起点，通常使锯齿波的上升段为?240，上升段起始的?30和终了的?30线性度不好，舍去不用，使用中间的?180。锯齿波的中点与同步信号的?300位置对应。 三相桥整流器大量用于直流电动机调速系统，且通常要求可实现再生制动，使0=d U 的触发角为?90。当?≤?90为整流电路，?≥?90时为你变工作。将?=?90确定为锯齿波的中点，
锯齿波向前、向后各有?90的移相范围。于是?=?90与同步电压的?300对应，也就是?=?0与
同步电压的?210对应。?=?0对应于a u 的?30位置，则同步信号的?180与a u 的?0对应，说明1
VT 的同步电压应滞后于a u ?180。
对于其他五个晶闸管，也存在同样的对应关系，即同步电压应滞后于主电路电压的?180。对于共阳极组的4VT 、6VT 和2VT ，他们的阴极分别于a u 、b u 和c u 相连，可简单表示它们的主电路电压分别为a u -、b u -和c u -。
以上分析了同步电压与主电路的电压关系，一旦确定了整流变压器和同步变压器的接法，即可选定每一个晶闸管的同步电压信号。本设计中变压器采用Y -?接法，同时为了防止电网电压波形对触发电路发声干扰，对同步电压进行C R -滤波，当C R -滤波器滞后角为?60时，同步电压选取结果如表1所示。
表1 三相全控桥各晶闸管的同步电压
晶闸管
1VT 2VT 3VT 4VT 5VT 6VT
主电路电压
a u + c u -
b u + a u -
c u + b u -
同步电压
sb u + sa u - sc u + sb u - sa u + sc u -
3 保护电路设计
3.1 过电压保护设计
在整流电路中，电路中的电压会有波动有时会出现比较大的暂态过电压，这时出现的高电压就有可能超过晶闸管的能够正常工作的承受电压，可能发生晶闸管被击穿，失去控制进一步造成整流失败，可能会对供电电路以及供电设备产生很大的不良影响，可能造成较大的经济损失，所以在设计使用晶闸管的整流电路时一定要注意设计保护电路以使晶闸管能够安全正常的工作。通常情况下常采用三种措施抑制暂态过电压：交流侧保护，直流侧保护和元器件保护3种。
3.1.1 交流侧过电压保护
交流侧过电压保护一般是为了减弱电网电压波动对整流电路由其是晶闸管的影响，主要采用变压器二次侧每相通过RC 电路抑制过电压，电容主要为吸收能量缓冲电压冲击，电阻主要
是为了消耗能量。电容电阻值可以根据具体选定的装置计算得出。其接线图如图4所示
图4 交流侧保护接线示意图
3.1.2 直流侧过电压保护
应为整流电路所带负载是直流电动机即电动势负载，电动机有时可能会处于发电状态产生较大过电压，所以电路中应加入保护电路消除其产生过电压时的不利影响，通常采用将电容电阻串联电路与负载并联。电容值电阻值通过计算得出。如图5所示：
图5 直流侧保护接线示意图
3.1.3 晶闸管换相过电压保护
晶闸管开关过程可能的过电压主要为换相过电压，全控型器件在较高频率下工作时还存在关断过电压，对于换相过电压通常采用RC过电压抑制电路，通常形式是电阻电容串联后与晶闸管并联，RCD电路同样也可以作为晶闸管换相过电压的保护电路。电阻电容值需根据晶闸管选型计算得到。一般连接形式如图5
图6 换相过电压保护线路接线示意图
3.2 过电流保护设计
电力电子电路运行不正常或者发生故障是，可能发生过电流。过电流分为过载和短路两种情况。晶闸管元件承受过电流的能力也很低，若过电流数值较大而切断电路的时间又稍长，则晶闸管元件因热容量小就会产生热击穿而损坏。因此必须设置过流保护，其目的在于一旦变流电路出现过电流，就把它限制在元件允许的范围内，在晶闸管被损坏前就迅速切断过电流，并断开桥臂中的故障元件，以保护其它元件。通常采用快速熔断器、直流快速断路器和过流继电器的措施来预防过电流的产生。本设计中采用选择合适的快速熔断器来实现过电流保护，快速熔断器可根据相应的选择原则适当选取。
3.3 缓冲电路设计
3.3.1 dt
du抑制电路设计
处于阻断状态下晶闸管的结面相当于一个结电容，当加到晶闸管上的正向电压上升率过大时，会使流过结面的充电电流过大，起了触发电流的作用，造成晶闸管误导通。从而引起较大稍微浪涌电流，损坏快速熔断器或晶闸管。因此对也必须予以限制，使之小于晶闸管的断态电压临界上升率。dt
du一般来自交流侧或者晶闸管换相。
对于交流侧产生的dt
du：对于带有整流变压器和交流侧阻容保护的交流装置，因变压器漏电感和交流侧RC吸收电路组成了滤波环节，使由交流电网入侵的前沿陡、幅值大的过电压有较大衰减，并使作用于晶闸管的正向电压上升率大为减小。在无整流变压器供电的情况下，则应在电源输入端串联在数值上相当于变压器漏感的进线电感，以抑制dt
du，同时还可以起到限制短路电流的作用。对于晶闸管换相产生的dt
du影响比较小，一般忽略不计。
3.3.2 dt
di抑制电路设计
晶闸管在导通的初瞬，电流主要集中在靠近门极的阴极表面较小的区域，局部电流密度很大，然后随着时间的增长才逐渐扩大到整个阴极面。此过程需几微秒到几十微秒。若导通时电流上升率太大，会引起门极附近过热，导致PN结击穿使元件损坏。因此必须把限制在最大允许范围内。
产生过大的可能原因有：在晶闸管换相过程中相当于交流侧线电压短路，因交流侧阻容保护的电容放电造成过大；晶闸管换相时因直流侧整流电压突然增高，对阻容保护电容进行充电造成过大。通常，限制的措施主要有：1、在晶闸管阳极回路串入电感。2、采用整流式阻容吸收装置。本设计采用在晶闸管阳极回路中串入电感。电感量根据相关参数计算得出。
设计心得
电能是目前使用。运输和控制最为方便的能源，也是人类研究较为充分的一种能源。现在人们的生产生活都里不开电能，所以研究如何控制使用电能使之满足各种各样的对电能的需要显得尤为重要，而电力电子技术就是实现这种变换的桥梁，所以我们应该学习好电力电子理论知识，掌握如何利用这些知识解决实际问题，借助这个课程设计的机会，正好检验自己的理论知识的掌握程度，以及应用理论知识的能力，及时的查缺补漏提高自己的学习能力以及实践能力。
这学期首次学习电力电子这么课程，以前学习的大多为弱电范围，电力电子涉及强电又涉及弱电，它是一门利用弱电控制强电的技术，是弱电与强电的桥梁。设计要求看上去与书上内容很相似，实际上却有很大的不同，书上的内容大多是理想化的知识，为了方便理解做了很多简化，而在实际应用中很多问题都是不能简化的，设计的每一个环节都有很多东西要注意，详细的去了解。
通过仔细审题和思考，我发现有很多东西要做，首先要解决的问题就是变压器的选择，因为之前对变压器的学习大多是理论很少涉及具体应用选型，为此我从图书馆借了关于变压器应用的书籍弥补了自己在这反面的缺憾，再者主要就是保护电路的设计部分，之前学习的保护电路大多是理论方面，而针对具体电路各种保护器件的选择方法较少提到，所以我还是求助于图书馆同时也在网上论坛向别人求助解答，虽然得到的很多东西对现在的课程设计并不是很有用，我最终也找到了自己想要学习的部分知识。同时设计时还遇到很多小的问题因为自己知识不牢固或者自己根本不懂在此去回顾课本或者借书或者求助于同学或则网络。最终都解决掉了自己的疑惑。
这次课程设计整个过程虽然很费周折但是却让我收获很多。更让我意识到理论知识要扎实的同时也要注意实践能力，比较将来走向社会还是要靠解决问题的能力生存，理论知识也是为我们能够更好的实践打好理论基础。做到心中无惑才能更好的应对各种问题。同时也要学习学科相关领域的知识，各种知识都是相互联系的，都可以相互利用，不要以为学好一门知识就可以很好的解决自己领域的问题，对整个学科涉及相关知识都熟悉掌握才能更好的发挥所长。
参考文献
[1] 王兆安刘进军电力电子技术北京机械工业出版社,2009.7
[2] 翁瑞琪.袖珍电子工程师手册. 北京机械工业出版社，2003年3月
[3] 王兆安杨君谐波抑制和无功功率补偿北京机械工业出版社 2006
[4] 王兆安张明勋电力电子设备设计与应用手册北京机械工业出版社 2002
[5] 陈治明电力电子器件基础北京机械工业出版社 1992
[6] 李序葆赵永健电力电子器件及其应用北京机械工业出版社 1996
附录：三相桥式全控晶闸管-电动机系统设计系统电路总图
三相全控桥式晶闸管电动机系统设计总图
本科生课程设计成绩评定表姓名性别
专业、班级
课程设计题目：
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
态度认真，组织纪律性好（20分）设计说明书文理通顺，工整（10分）设计方案合理，论证充分（20分）设计资料齐全，格式规范（10分）独立完成任务，无原理性错误（20分）答辩（20分）
总分：
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年月日
电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。
一总体方案设计级总体框图 1、1总体方案设计 根据任务湖中的，本次设计的是dcdc降压变换器。DC-DC变换 器有两类：一类由两级电路组成DC-AC-DC变换，第一级为逆变，实现DC-AC变换，第二级为整流，实现AC-DC变换。另一类变 换器由晶体管和二极管开关组合成PWM开关，将输入直流电 压斩波后，再经滤波后输出。由于第一类比较复杂，方针起来 比较麻烦。第二类简单方便，比较贴合课本中的知识。第二类 dcdc降压电路有以下几种： BUCK PWM变换器在CCM下的工作原理（如图2-2）：一个开 关周期内，开关晶体管的开，关过程将直流输入电压斩波，形 成脉宽为onT的方波脉冲（onT为开关管导通时间）。当开关晶 体管导通时，二极管关断，输入端直流电流电源Vi将功率传送 到负载，并使用电感储能（电感电流上升）：当开关晶体管关断 时，二极管导通，续流，电感储能向负载释放（电感电流下降）。 一个开关周期内，电感电流的平均值等于负载电流OI（忽略滤 波电容C的ESR）。根据原理和电路拓扑可以推导出工作在CCM 下的DC-DC PWM变换器的输出-输入电压变换比: DVi Vo （2-1）
占空比D总是小于1的，所以BUCK变换器是一种降压变换器。 升降压型BUCK-BOOST技术 图2-4 升降压反极性（BUCK-BOOST）变换器电路拓扑 如图2-4所示，极性反转型（BUCK-BOOST）变换器主电路如用 元器件与BUCK，BOOST变换器相同，由开关管，储能电感，整 流二极管及滤波电容等元器件组成。这种电路具有BUCK变换 器降压和BOOST变换器升压的双重作用。升压还是降压取决与 PWM驱动脉冲的占空比D。虽然输入与输出共用一个连接端，但输出电压的极性与输入电压是相反的，故称为降压反极性变 换器。，根据我们的设计要求，是要求把12-18V的直流电压转 换到5V的直流电压，那么分析后可得降压型BUCK转换技术最 适合这次设计。 1、2总体框图设计
《电力电子装置及系统》 课程设计 题目：基于UC3842的单端反激 开关电源的设计 学院电力学院 专业电子科学与技术 姓名 学号 指导教师 完成时间2016.11.25
目录 摘要 (1) 第一章：开关电源的概述 1.1：开关电源的发展历史 (2) 1.2：开关稳压电源的优点 (2) 1.2.1：内部功率损耗小，转换效率高 (2) 1.2.2：体积小，重量轻 (3) 1.2.3：稳压范围宽 (3) 1.2.4：滤波效率大为提高，滤波电容的容量和体积大为减小 (3) 1.2.5：电路形式灵活多样，选择余地大 (3) 1.3：开关稳压电源的缺点 (3) 1.3.1：开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰 (4) 1.3.2：电路结构复杂，不便于维修 (4) 1.3.3：成本高，可靠性低 (4) 第二章：UC3842的原理及技术参数 2.1：UC3842的工作原理 (5) 2.2：UC3842的引脚及技术参数 (6) 第三章：单端反激开关电源 3.1：单端反激开关电源的原理 (7) 3.2：反激式开关电源设计 (9) 3.2.1：输出直流电压隔离取样反馈外回路 (9) 3.2.2：初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路 (11) 总结 (13) 参考文献 (13)
基于UC3842的单端反激开关电源的设计 摘要 开关电源是一种利用现代电子技术，控制开关晶体管和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，也是一种效率很高的电源变换电路，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。具有高频率，高功率密度，高可靠性等优点。 本文主要介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于UC3842为控制芯片，实现输出电压可调的开关稳压电源电路。 关键词：开关电源脉冲宽度调制 UC3842
课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路
题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。
电子技术课程设计PWM调制解调器 班级：电信1301 姓名：曹剑钰 学号：3130503028
一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。 信号频率10kHz； 占空比调制范围10%~90%； 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求： 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制： 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管； 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调； 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案： 方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用 方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一 2.正弦波产生方案： 方案一：RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。
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) 3.1M a t l a b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
学号： 课程设计 题目AC-DC-DC电源(36V，300W)设计 学院自动化学院 专业电气工程及其自动化 班级电气 班 姓名 指导教师许湘莲 2013 年 6 月18 日
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：许湘莲工作单位：武汉理工大学 题目: AC-DC-DC电源(36V，300W)设计 初始条件： 设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压36V,纹波系数<5%，功率300W。 要求完成的主要任务: （1）对AC-DC-DC 电源进行主电路设计； （2）控制方案设计； （3）给出具体滤波参数的设计过程； （4）在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真；（5）分析仿真结果，验证设计方案的可行性。 时间安排： 2013年6月8日至2013年6月18日，历时一周半，具体进度安排见下表 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 (1) AC-DC-DC电源(36V，300W)设计 (2) 1 设计任务及要求 (2) 1.1．技术要求 (2) 1.2．设计内容 (2) 2电路总体方案及原理 (2) 2.1 开关电源的简介 (2) 2.2设计方案 (2) 3主电路设计及参数计算 (3) 3.1整流电路的设计 (3) 3.2降压斩波电路设计 (4) 3.3控制方案的设计 (6) 3.4主电路参数的计算 (7) 3.4.1主电路参数计算 (7) 3.4.2 滤波参数的计算 (8) 4 系统建模与仿真 (8) ４.1开环系统的仿真 (8) 4.2闭环系统的仿真 (11) 5结果分析 (12) 6总结与体会 (13) 参考文献 (14)
烟台南山学院 《单片机原理与接口技术》课程设计 题目：数字电子表设计 学院（系）：自动化工程学院 年级专业：电气技术4班 学号： 200902040442 学生姓名：毕天华 指导教师：田敬成
课程设计任务书 学生姓名：毕天华专业班级：电气技术4班 指导教师：田敬成工作单位：自动化工程学院 题目: 基于51单片机的数字电子表的设计 初始条件： 1.运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识； 2.51单片机应用开发系统一套； 3.PC机及相关应用软件； 要求完成的主要任务: 1.完成数字电子表的设计和调试。 2.要求采用四位八段数码管显示时间和日期，并且可以用按键修改时间和 日期。 3.撰写课程设计说明书。 4.课程设计说明书要求：引言、设计要求、系统结构、原理设计、各个模 块的设计与实现、软件设计、调试过程、收获、体会及总结、参考文献、电路图和源程序。说明书使用A4打印纸计算机打印或手写，用Protel 等绘图软件绘制电子线路图纸。 时间安排： 第1天下达课程设计任务书和日程安排，根据任务书查找资料； 第2～3天完成方案论证，单片机系统的设计； 第4～6天参考有关文献，完成程序的编写； 第7～10天调试硬件系统和软件程序； 第11～12天结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
基于单片机数字电子表的设计 摘要 随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基单片机原理与接口技术的简单应用。运用所学的单片机原理和接口技术知识完成数字电子表的设计。 电子表已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使电子表具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的电子表集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于电子表电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分，因此进行电子表的设计是必要的，用C语言设计电子表显示程序，要求根据输入程序显示电子表画面。研究电子表及扩大其应用，有着非常现实的意义。 关键词 LED，定时/计器数，C语言，调试，运行。
电子技术课程设计的基本方法和步骤
电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成
电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式
电力电子课程设计 学院：电气信息工程学院 专业： 学号： 姓名：
一． 设计要求 (1)根据给定的参数范围,设计BOOST 电路的参数； (2)根据给定的参数范围,设计CUK 电路的参数； (3)利用MATLAB 对上述电路图仿真实验得出波形； (4)在实验室平台上试验,观测数据与波形,并与仿真图形进行比对； (5)撰写实验报告； 二． 电路设计 1.电路工作原理 （1）Boost 电路 Boost 电路原理图 基本原理 假设L ，C 值很大。当可控开关V 处于通态的时候，电源E 向电感L 充电，充电的电流基本恒定不变I 1，同时电容C 向负载R 放电。因为C 很大，基本保持输出电压U 0不变。当可控开关处于断态的时候，E 和电感L 上积蓄的能量共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。当电路工作处于稳态时，一个周期T 中电感L 积蓄的 能量与释放的能量相等，即： 化简得： ()off o on t I E U t EI 11-=E t T E t t t U off off off on o =+=
基本数值计算： 输出电压U 0与输入电压E 关系： 01 1 1U E E βα==- 输出电流I0与输入电流I1的关系： 01021U I I E E β== 输出电流I0与输出电压U0的关系： 001U E I R R β== （2）Cuk 电路 Cuk 电路原理图 基本原理 当可控开关V 处于通态的时候，E-L1-V 回路和R-L2-C-V 回路分别流过电流。当V 处于断态的时候，E-L1-C-VD 回路和R-L1-VD 回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。
设计任务书1 舞台灯光控制电路的设计与分析√ 一、设计任务 设计一个舞台灯光控制系统，通过给定电位器可以实现灯光亮度的连续可调。灯泡为白炽灯，可视为纯电阻性负载，灯光亮度与灯泡两端电压（交流有效值或直流平均值）的平方成正比。 二、设计条件与指标 1.单相交流电源，额定电压220V； 2.灯泡：额定功率2kW，额定电压220V； 3.灯光亮度调节范围（10~100）%； 4.尽量提高功率因数，并减小谐波污染； 三、设计要求 1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较并确定主电 路结构和控制方案； 2.设计主电路原理图和触发电路的原理框图； 3.参数计算，选择主电路元件参数； 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5.典型工况下的谐波分析与功率因数计算； 6.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社； 2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出 版社。
设计任务书2 永磁直流伺服电机调速系统的设计√ 一、设计任务 设计一个永磁直流伺服电机的调速控制系统，通过电位器可以调节电机的转速和转向。电机为反电势负载，在恒转矩的稳态情况下，电机转速基本与电枢电压成正比，电机的转向与电枢电压的极性有关。电机的电枢绕组可视为反电势与电枢电阻及电感的串联。 二、设计条件与指标 1.单相交流电源，额定电压220V； 2.电机：额定功率500W，额定电压220V dc，额定转速 1000rpm，Ra=2，La=10mH； 3.电机速度调节范围（10~100）%； 4.尽量减小电机的电磁转矩脉动； 三、设计要求 1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较确定主电路 结构和控制方案； 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要 的保护电路； 3.参数计算，选择主电路元件参数分析主电路工作原理； 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社； 2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出 版社；
《电子系统设计》任务书 一、实习（设计）目的与基本要求 要球学生掌握电子系统设计的全过程，掌握基于硬件平台或虚拟仪器的电子系统解决方案，并完成1-2个系统的设计。设计项目将结合学生所学的专业确定，欢迎学生将本专业中需解决的电子系统课题作为设计项目。 二、实习（设计）内容与安排 1、设计课题 (1) 设计存储器24C32与单片机的接口 (2)设计I2C总线接口的驱动程序 (3)设计一个出租车计价器： (4)设计点阵LED显示器 (5)设计电子密码锁系统 (6)设计一个多路音频采集器 (7)设计一个输出电压可调的数控直流稳压电源 (8)设计一个具有音乐起闹功能的电子钟 (9)设计一个开关稳压电源 2、学时分配 本课程设计为一周时间集中安排，建议指导教师按以下进度进行辅导。 三、考核方式 课程设计的考核结果按优秀、良好、中等、及格和不及格来评价。 对设计任务理解透彻，能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务，得出
设计结果，并按时提交准确、完整、规范的设计报告，可评为优秀；按照设计任务要求能够顺利地完成任务，得出结果，按时提交较完整的、符合要求的设计报告，可评定为良好；按照设计要求完成了硬件线路的连接和软件的编程与调试，基本完成了任务要求，提交符合要求的设计报告，可评为中等；基本完成设计目标，但不够完善，可能有若干小的缺陷，在帮助下能够完成任务要求，提交设计报告，可评为及格；不能完成指定的要求和任务，未提交设计报告的，评为不及格。 四、实习（设计）教科书、参考书 （一）教科书 马建国主编.电子系统设计.北京：高等教育出版社，2004 （二）参考书 [1] 刘君华．智能传感器系统．西安：西安电子科技大学出版社，1999 [2] 杨刚、周群主编.电子系统设计与实践.北京：电子工业出版社，2004 [3] 陈曾平、刘平、马云编著. 电路设计基础与专用系统构成.北京：科学出版社， 2006 [4] 俞承芳、宋万年、陆起涌编著. 电子系统设计.上海：复旦大学出版社，2004 五、其他需要说明的问题 完成设计任务后，在课程设计的最后阶段，需要总结全部设计工作，写出完整、规范的设计报告，在指定的时间内提交指导教师。课程设计报告要求有完整的格式，包括封面、目录、正文等，具体如下： ㈠封面 包括：课程设计题目、姓名、学号、班级、指导教师、完成日期。 ㈡目录 给出设计报告的主要标题及其所在的页码。 ㈢正文 正文包括的内容有： ⑴设计任务与要求； ⑵设计方案及论证（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个芯片的作用） ⑶理论设计（包括各模块电路的设计及模块之间的连接） ⑷系统实现（包括硬件电路的内部连接及输入、输出信号的连接） ⑸调试过程（包括实验过程中的实验步骤、出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等） ⑹总结（在整个课程设计过程中的收获和体会） ⑺参考资料
电气工程学院 电力电子课程设计 设计题目:MOSFET降压斩波电路设计专业班级：电气0907 学号：09291210 姓名：李岳 同组人：刘遥（09291212 ） 指导教师： 设计时间：2012年6月25日-29日 设计地点：电气学院实验中心
电力电子课程设计成绩评定表 指导教师签字： 年月日
电力电子课程设计任务书 学生姓名：李岳，刘遥专业班级电气0907 指导教师： 一、课程设计题目： MOSFET降压斩波电路设计（纯电阻负载） 设计条件：1、输入直流电压：U d=100V 2、输出功率：300W 3、开关频率5KHz 4、占空比10%~90% 5、输出电压脉率：小于10% 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真； 3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，还要有仿真结果； 4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案； 5. 撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形（比较实际波形与理论波形），绘出触发信号（驱动信号）波形，说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排
2．执行要求 电力电子课程设计共6个选题，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同，甚至完全一样。 四、课程设计参考资料 [1]王兆安，黄俊.电力电子技术（第四版）.北京：机械工业出版社，2001 [2]王文郁.电力电子技术应用电路.北京：机械工业出版社，2001 [3]李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京：机械工业出版社，2001 [4] 石玉、栗书贤、王文郁.电力电子技术题例与电路设计指导. 北京：机械工业出版社，1999 [5] 赵同贺等.新型开关电源典型电路设计与应用.北京：机械工业出版社，2010 摘要 关键词：整流、无源逆变、晶闸管
电力电子应用课程设计 课题：50W三绕组复位正激变换器设计 班级电气学号 姓名 专业电气工程及其自动化 系别电气工程系 指导教师 淮阴工学院 电气工程系 2015年5月
一、设计目的 通过本课题的分析设计，可以加深学生对间接的直流变流电路基本环节的认识和理解，并且对隔离的DC/DC电路的优缺点有一定的认识。要求学生掌握单端正激变换器的脉冲变压器工作特性，了解其复位方式，掌握三绕组复位的基本原理，并学会分析该电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，掌握脉冲变压器的设计和基本的绕制方法，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试。 需要熟悉基于集成PWM芯片的DCDC变换器的控制方法，并学会计算PWM控制电路的关键参数。输入：36～75Vdc，输出：10Vdc/5A 二、设计任务 1、分析三绕组复位正激变换器工作原理，深入分析功率电路中各点的电压 波形和各支路的电流波形； 2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路中半导体器件电压电流等级， 并给出所选器件的型号，设计变换器的脉冲变压器、输出滤波电感及滤波电容。 3、给出控制电路的设计方案，能够输出频率和占空比可调的脉冲源。 4、应用protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。 三、总体设计 3.1 开关电源的发展 开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。 开关电源分为DC/DC和AC/DC两大类。前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。按转换电能的种类，可分为直流-直流变换器（DC/DC变换器），是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；逆变器，是将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将交流电转换成直流电的电能变换器和交交变频器四种。 开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新技术领
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计
电子商务系统规划》课程设计报告 题目： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成绩：
目录 一：项目背景 1.1 系统开发背景?????????????????????1 1.2 企业现行状况调查???????????????????1 1.3 企业未来核心业务描述及盈利模式分析??????????3 1.4 竞争对手分析?????????????????????3 1.5 目标系统定位与目标客户分析??????????????4 二：系统分析 2.1 系统需求分析?????????????????????4 2.2 系统用例模型?????????????????????5 三：系统设计 3.1 功能模块设计????????????????????12 3.2 系统开发环境????????????????????12 3.3 数据库及数据表的设计????????????????12 3.4 各模块代码设计???????????????????15 附：小组分工19
正美购物家电在线销售系统规划一：项目背景 1.1 系统开发背景 近年来，随着Internet 的迅速崛起，互联网已日益成为收集提供信息的最佳渠道并逐步进入传统的流通领域，互联网的跨地域性和可交互性使其在与传统媒体行业和传统贸易行业的竞争中具不可抗拒的优势，因而发展十分迅速。在电子商务在中国逐步兴起的大环境下，建立利用互联网开拓销售渠道，帮助企业及时调整商品结构，协助经销商打开货源的信息门户成为解决信息流通不畅的有效方案。毫无疑问，电子商务有利于企业转换经营机制，建立现代企业制度，提高企业的销售水平和竞争力。因此，正美购物的电子商城的建立和发展应运而生。以下是对正美购物的具体分析： 1.2 企业现行状况调查 （1 ）企业核心业务描述 正美购物以小家电产品为核心产品，旗下有电饭锅、微波炉、电暖器、电风扇、吸尘器、电水壶、摄像机等各式各样的电器产品。涵盖了厨房、浴室、居室清洁、取暖类、小视听类等多种系列。内容丰富，范围广阔。 （2）企业现行的组织结构及主要协作伙伴 组织结构： 正美购物是新一代的B2C 电子商务销售商。总部设于北京，并在上海，广州、深圳等全国各地开设分店，渗透经营。
电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题：串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-225 设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术 课程设计 课程设计名称：串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-225 课程设计时间：2014-7-7～2014-7-14
电子技术课程设计任务书
目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)
1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学
会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。然而，基于成本的考虑，对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源：先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个固定的12V电压，这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3，调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2，这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻，以及相关技术的掌握，和反复的调试，经过自己的不断的努力，老师的耐心的指导，终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 （1）变压电路：本电路使用的降压电路是单相交流变压器，选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 （2）整流电路：整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 （3）半波整流：
《电子系统设计课程设计》项目设计书 项目名称打地鼠 小组成员1 小组成员2 小组成员3 专业 任课教师 成都理工大学信科院电子系 2013年6月
1项目名称，并简要说明应用背景。 项目名称：打地鼠 应用背景：打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏。此游戏玩法简单，考验人们的反应速度。开发者可以根据人们兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏，比如升级、道具、过关等，增加游戏的趣味性。 2项目设计需求（包括功能描述和性能设计指标） 功能描述： 1.启动系统，液晶屏第一排随机显示一个1-9的数字，显示地鼠（?）或地雷（*），中间显示剩余时间，右边显示分数；液晶屏第二排显示游戏的英文名称——打地鼠。 2.开始游戏后，在背景音乐伴随下显示“Ready Go!!!”，之后正式进入游戏游戏历时2min,随着时间的增加，数字显示速度加快，游戏中课随时按K10键暂停，再次按则恢复游戏。 3.进入游戏界面后，随机产生地鼠和地雷（地雷产生的概率为10%），但随着时间的增加，地雷出现的概率会增加，数字更新的速度也越快。按键分别对应独立键盘的9个按键，按下某个键即代表击打相应位置。 4.若击中地鼠：正常情况下分数加1，若在较短时间（实际为地鼠产生到消失的前一半时间内）击中，则“快速反应，双倍加分”，即分数加2。若击中地雷，则分数减1，若未按下相应键，则分数加1。
5.游戏结束，背景音乐停止，保留最高分，分数和时间在按复位后刷新。 性能设计指标：能通过复位，玩家可以持续玩游戏。自动保存和人为清除游戏数据。 3设计方案 3.1 系统设计框图及原理阐述 设计框图： 原理阐述： 1)复位电路 复位条件：89C52单片机复位需要一个长达24个时钟周期的高电平才能复位，复位的作用就是使程序的指针指向地址0，每个程序都是从地址0开始执行，所以复位的概念就是让程序从头开始执行。
摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成，分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性，我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词：彩灯；时钟脉冲产生电路模块；彩灯开关控制；花样输出电路
目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)
1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简洁，而且能提高电路的可靠性，降低成本。因此，用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观，小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的，能通过外部开关的操作，来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用，这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义，LED彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作，实现彩灯的两亮两灭