3239.三相半波可控整流电路设计 模拟电子课程设计_精品.doc

课程设计说明书 NO.1 三相半波可控整流电路设计 1课程设计目的 《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课，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变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，使学生进一步加深对变流电路基本理论的理解和基本技能的运用，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计能够使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，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。 熟悉三相半波可控整流电路带电阻负载和三相半波可控整流电路带电阻电感负载的工作原理。研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感负载时的工作状态。通过设计培养我们对电子线路的分析与应用能力，以及对电子器件的应用能力。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 二．设计方案论证 1.应用软件 所应用的软件是Multisim，Multisim是加拿大IIT公司在EWB5.0的基础上推出的更高版本的电路设计与仿真软件，由于EWB5.0更重要的功能是电路仿真，所以更高版本干脆就叫做Multisim，与EWB5.0相比Multisim继承了实用性强，界面简洁等特点，同时又具有电路仿真速度快，原件可用性更加丰富，界面更加合理等特点。 几乎所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。为适应不同的应用场合，Multisim推出了许多版本，用户可以根据自己的需要加以选择。在本书中将以教育版为演示软件，结合教学的实际需要，简要地介绍该软件的概况和使用方法，并给出几个应用实例。 UZ。 因为矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就是要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。 已知VEE=-20V，VCC=20V，在频率为1000HZ，幅值为2V，滑动变阻器的电阻阻值R=500,R1=50,R2=45,R3=20,R4=200,二极管的值VDZ1=4V，VDZ2=4V，C=0.01uf。 图1 矩形波发生电路原理图 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4 3.工作原理 假设t=0时电容C上的电压UC=0，而滞回比较器的输出端为高电平，即U0=+UZ.则集成运放同相输入端的电压为输出电压在电阻R1，R2上分压的结果, 即 U+ = UZ 此时输出的电压正+UZ将通过电阻R向电容C充电,使电容两端的电压UC升高,而此电容上的电压接到集成运放的反相输入端,即U- =UC.当电容上的电压上升到U- = U+ 时,滞回比较器得输出端将发生跳变,由高电平跳变到低电平,使U0=- UZ,于是集成运放同相输入端的电压也立即变为 U+ =- UZ 图2 矩形波发生电路波形图 输出电压变为低电平后,电容C将通过R放电,使UC逐渐降低.当电容上电压下降到U- = U+ 时,滞回比较器的输出端将再次发生跳变,由低电平跳变到高电平,即U0=+UZ.以后又重复上述过程.如此电容反复地进行充电和放电,滞回比较器的输出端反复地在高电平和低电平之间跳变,于是产生了正负交替的矩形波。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5 三.仿真电路理论分析 由于矩形波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为R3C，而且充电的总幅值也相等，因而在一个周期内uO=+UZ的时间与uO=-UZ的时间相等，uO为对称的方波，所以也称该电路为方波发生电路。 1.振荡周期 当滑动变阻器滑到中间位置时 由 T1=（R+R〞W）C T2=（R+RˊW）C 得 T1=（200+250）×0.01×10-6㏑（1+50/45）=5.27×10-6（s） T2=（200+250）×0.01×10-6㏑（1+50/45）=5.27×10-6（s） T= T1+ T2=10.54