具有死区PWM.doc

XX级电气工程及其自动化 课 程 设 计 报 告 课题名称: 具有死区控制的互补型PWM发生器的设计 学号: 姓名: 指导老师： XXXX年XX月XX日 目录 摘要 2 一、 课题名称：具有死区控制的互补型PWM发生器的设计 3 二、设计要求 3 1.电源特性参数： 3 2.工作频率 3 三、各功能模块设计： 3 1.电源模块 4 2.三角波模块 8 3.死区调节模块 8 4.比较器模块 9 5.系统原理图 11 6.集成电路封装及功能描述 11 五、调试：…………..……………………...……..14 1.软件调试 14 2.硬件调试………………………………….18 六、工作总节：…………………..……………….23 七、参考文献：………………………………......24 八、附件：………………………………………..………25 附录1 ………..25 附录2 ….26 附录3…………………………….……………………………………27 附录4…………………………………………………………27 摘要 PWM波形脉冲输出具有控制逆变电路驱动的功能，为了使驱动电路的两个管子不能同时导通，以至于电源被短路，则输出的PWM波形必须具有一定的死区时间。电路中运用了运放LF347输出方波经积分电路后形成的三角波作为载波，再经过比较器与调制信号（这里用模拟误差信号）经比较器比较，输出占空比可调的矩形波，矩形波经快速开关1N4148二极管后形成单极脉冲，再通过RC电路的延迟，从CD4001或非门输出，即可形成具有死区时间、脉宽可调的PWM脉冲波形。本实验中，由自己设计一个直流稳压电源为系统供电。 关键词：LF347;CD4001；比较器；三角波电路；积分电路；延迟环节；LM7805；LM7905，稳压电路 课题名称： 具有死区控制的互补型PWM发生器的设计 设计要求： 1：主芯片：LF347、CD4001或非门各1片 2电源特性参数：LM7805、LM7905实现±5V为系统供电 3工作频率：工作频率范围：5KHz～10KHz 4: 输出有效电平：高电平有效 5占空比可调 6死区时间：2~6us 三、设计任务 设计一个具有死区时间可调的互补型PWM发生器，电路中要自己设计一个电源为系统供电。 四、设计方案（含系统总框图） 方案: ①由7805和7905以及电容设计一个直流电源 ②采用集成运放电路LF347设计方案产生要求的波形（三角波，方波、矩形波、脉冲），再经延迟跟门电路形成占空比可调的PWM脉冲。 主要思路：应用集成运放LF347与CD4001。先由运放LF347形成方波，再经过积分可形成三角波，三角波再与一个由电位器控制的可变直流电压作为模拟误差信号，通过电压比较器可形成占空比可调的矩形波。矩形波先经1N4148变成脉冲，通过一个RC延迟环节，最后通过门电路CD4001，即可得到具有死区时间的PWM脉冲输出波形。 正负5V电源模块（原理图） 在原理图中，D1，D2，D3，D4，组成一个全波整流桥，电容E1,E2第一次滤波，使波形更平直；C4，C5对整流后的电压进行第一次滤除高频杂波；LM7805和LM7905分别稳定+5V和-5V的输出电压，再经过E3，E4，二次滤波，使电源输出电压更稳定，并且在负载突变是可以提供更大电流，使稳压管不会过流，使之损坏，电路更稳定；C6，C7第二次滤除高频杂波，使输出电压更稳定。因为电路的负载比较小，为了得到稳压较好的效果，所以电源电路中，E1，E2，可采用470uF/25v，而E3，E4可再小点，采用100uF/16v电解电容。C1，C2可采用0.33uF规格的瓷片电容，C3，C4可采用0.1uF规格的瓷片电容。并且功耗不大整流二极管D1，D2，D3，D4可采用额定电流1A的1N4007。 三角波模块 此图为三角波发生电路，左边部分为同相输入滞回比较器，右边为积分运算电路。积分电路的输入电压是过零比较器的输出电压，即方波信号，而且不是就是,所以输出电压的表达式为 式中为初态时的输出电压。 设初态时正好从跃变为，则 积分电路反向积分，随时间的增长线性下降。 当时正好从跃变为，则 积分电路正向积分，随时间的增长线性下降。 当输入信号为方波时，输出信号即为三角波。 积分电路中的电容容值影响三角波的波形，正向积分的起始值为,终了值为,积分时间为二分之一周期，得