驱动电机的电源设计
《驱动电机的电源电路设计》报告
专业、班级:
姓 名:
学 号:
指导教师:
设计期限: 2010年1月17日—19日
2010年1月
总成绩:
批阅教师:_________________
一、设计任务
将交流电源的通过运放形成矩形波,再通过三极管和电感电容元件滤波输出驱动电机的电源。
二、设计条件
本设计基于实验室的良好条件,在学习了Multisim9.0软件的使用后,在其环境下进行仿真设计,其基础是通过对于模拟电子技术中关于运放中的电容电感的作用和反馈网路的学习,并在掌握了稳压电路设计的基本电路的情况下开始设计。
期间还有众多的师兄师姐提供了很多指导和同学的帮助逐步完善完成设计!
三、设计要求
教师下达的设计基本要求:
1.做一张MultiSIM 9的电路原理图。
2.原理图包括至少15个电子元件,其中须含1个以上集成芯片。
3.电路能通过仿真。
4.非电专业同学完成MultiSIM 9软件操作实验报告。
5.电专业同学完成设计报告(包括设计任务 ,设计条件,设计要求,设计内容,计算、仿真结果,元件清单,设计和使用说明,设计总结等)。
6.压缩包中含:MultiSIM 9电路原理图、报告。
7.报告格式参考实践班文档。
四、设计内容
1、设计思想:
电机驱动一般只需要几十毫安,且在很小的范围内变化,所以需要将交流信号通过滤波转变为类似直流的信号。而且运放的驱动能力不强恰好能产生驱动电机所需的电流。
2、电路结构与原理图
图1 输出方波电路
图一中通过C3的滤波让交流信号更平稳,再根据电压传输特性得使得Av(Vp-Vn)≧V+或则 Av(Vp-Vn)≦V-时,即运放工作在饱和区便输出方波.
图2 滤波电路
图2中的三极管和较大的电容电感对方波有很好的滤波作用。
图3 整体原理图
3、计算、仿真的过程和结果
图4 负反馈网络
由放大电路的公式得:
………………………………………(1)
因为电压放大增益公式为:
……………………………………………………… (2)
式(1)和式(2)联立可得:
因为这个比值很大,使该运放工作于饱和区。
仿真过程:
1.打开Multisim9.0,新建一个操作界面
在操作环境之中的将设计的电子元器件寻找逐一寻找到,如果没有合适的元器件则寻找接近参数的相应元器件!
将相应元器件通过连线后检查电子元器件是否都已连接在电路之中!
检查无误后打开调试开关,是电路运行,观察表上的数值是否符合理想值。
由于电路设计后调试的结果出现了偏差,选择了换元器件来使电路趋于稳定!
输出结果:
4、元器件清单
设计和使用说明
涉及这个电路的目的是为电机提供驱动电流,当然此电路还可以运用于其他所需小的驱动电流的元件上。设计之初只是为了实践一次交流变直流的作用,却不曾想交流变直流本身就有那种开关电源来控制。
使用说明:此电路过于简单,若要制成成品,还需比较复杂的波形整形电路用于触电消抖,脉冲定宽,去除尖峰毛刺等等,通过制造出成品,作为驱动电机等元器件使用。
触电消抖电路
五、设计总结
这是我的第一次设计,在这之前我在不同时间段共写了5个符合学长要求的设计电路,有些不是自己设计的,在仿真软件上按部就班的演示了一遍,但是令人遗憾的是没有一个是真正的达到我的预计要求,看来毕竟不是自己整的,没有上保险。那么自己设计的东西就一定符合要求吗,其实不然,发下新的模板的时候我就会换一个电路,有2个自己完全独立设计的电路,虽然能通过Multisim仿真出图,可是经过学长一分析,我自己设计的电路完全没有什么实际意义,已经有比我的更简单的电路和设备了,真的是闭门造车啊。而我只是多熟悉了一遍仿真软件罢了。
听了学长们的话我明白了理论成立的东西在实际运用中不一定就合理。这个设计不是我自己独立完成的,虽然这个设计没有我的其他电路设计那么华丽,但在此次设计中自己最大的收获就来源于这个设计,它是通过我自己去构架得到的,在学长们的建议和同学的帮助下顺利完成,虽然设计难度不是很大可对于在这个设计中包含着学长们的倾囊相授和同学的无私帮助,这个设计的意义远非设计本身所能比拟。自己的耐心与对软件与模电的理解都上了一个台阶。可能这就是理论与实践的差距。在师兄们给我的讲解过程中我发现他们对模电的理解已经上升到完全不是我们在平时所能触及的高度。我的模电基础不好,但通过此次设计我对模电中的放大电路与电感电容的作用有了非常清晰的认识。并在不断的运用软件的过程里掌握了软件的几乎所有功能,这也提高了我的学习积极性和欲望。我想学长的目的也是让我们熟悉软件的应用的基础上,进一步在实践中加深自己对模电的理解。而不一定要做到多深的程度,毕竟自己的内在深度远远不够。需要长期的积累。
在这里要特别感谢周仁彬师兄,马龙师兄,尹新新师兄和我的素质拓展队友吴玲萍同学。谢谢你们。
六、参考资料
《电子技术基础模拟部分》2006年1月第5版 康光华 高等教育出版社
七、附录
见 驱动电机的电源电路原理图。
驱动电机的电源设计