湖南工学院电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计报告触摸式调光台灯电源的设计

指导教师：苏玉刚

学生：焦春晓

学号：20085276

专业：自动化

班级：08级3班

重庆大学自动化学院

2011年1月

课程设计指导教师评定成绩表

指导教师评定成绩：

指导教师签名：年月日

自动化学院2008级自动化专业

电力电子技术课程设计任务书

一、课程设计的教学目的和任务

电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。电力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。

通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的基本要求

1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目

注意事项：

①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周

1 引言 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子学（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电 力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。

1.1 什么是电力电子技术

一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。

1 综述

在交流—交流变流电路中，只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为交流电力控制电路。根据不同的控制方式可以将交流电力控制系统分为以下几种基本类型：交流调压电路、交流调功电路、交流电力电子开关。交流调压电路应用最为广泛。交流调压电路广泛应用于灯光控制及异步电动机的软启动，交流电机的调压调速上。交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。对本次设计的亮度可连续调节灯光电路，用单相交流调压电路就可实现。单相交流调压电路的工作情况和负载性质有很大关系。并且电路中需要使用晶闸管，对晶闸管使用相控方式，需要触发电路提供脉冲信号。在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。本次设计将对这些问题进行设计。

1

2 单相交流调压电路原理

2.1 电路原理

采用两个晶闸管反向并联设计单相交流调压电路。 电阻负载

(a)主电路

(b)工作波形

2-1 电阻负载时的主电路与工作波形

2

阻感负载

(a)主电路

(b)工作波形

2-2 阻感负载时的主电路与工作波形

3

2.2 工作情况分析

和整流电路一样，交流调

电气与自动化专业仿真指导丛书

电力电子技术仿真 第三至七章

课

题

湖南科技大学电气工程系

2015

一、题 目

1、单相桥式全控整流电路仿真(输出电压48V，电流10A) 2、单相桥式半控整流电路仿真(输出电压24V，电流3A) 3、单相全波整流电路仿真(输出电压15V，电流1A) 4、三相半波可控整流电路仿真(输出电压64V，电流20A) 5、三相桥式全控整流电路仿真(输出电压110V，电流50A) 6、三相桥式半控整流电路仿真(输出电压110V，电流200A) 7、单相桥式全控有源逆变电路仿真(输出电压48V，电流5A) 8、单相全波有源逆变电路仿真(输出电压36V，电流6A) 9、三相半波有源逆变电路仿真(输出电压110V，电流10A) 10、三相桥式有源逆变电路仿真(输出电压110V，电流300A)

11、基于集成电路的降压斩波器仿真（电源：110V；输出：50V, 100A，IGBT） 12基于单片机的降压斩波器仿真（电源：110V；输出：60V, 200A，IGBT）

13、基于集成电路的电流可逆斩波电路仿真（电源：220V；电机：110V, 10A，IGBT） 14、基于单片机的电流可逆斩波电路仿真（电源：220V；电

《电力电子技术课程设计》题目

一、 课程设计的性质和目的

性质：是电气信息专业的必修实践性环节。

目的：1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；

2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；

3、初步掌握电力电子电路的设计方法。

二、课程设计的题目:

（一）单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~180º

（二）单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~90º

（三）单相双半波晶闸管整流电路的设计（反电势、电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500KW

3、移相范围30º~150º

4、反电势：E=70V

（四）单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~180º

（五）单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（阻感负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：

课程设计名称： 数字电子技术课程设计

题 目： 555双音频报警器

学 期：专 业：班 级：姓 名：学 号：指导教师：

2013-2014学年第2学期

课程设计任务书

一、设计题目

555双音频报警器

二、设计任务

掌握常用的555定时器电路结构和功能，熟练掌握它的三种应用型电路的构成及特点。

三、设计要求

根据掌握的555定时器三种应用型电路设计实现两种不同频率声音报

警器，要求有多种可行方案，通过进行方案比较、讨论，选择合适方案并实现电路仿真。

成果形式：提交方案比较报告和最终所选方案的和电路图。

指 导 教 师： 时 间：

摘要

本文利用两片555芯片设计了一种能够交替发出两种不同频率的警报声音的双音频报警器，通过不同方案的比较完善了设计，并通过multisim仿真验证了设计的

电子技术课程设计报告 （电子测温计）

姓 名： 学 号： 专业年级： 指导教师： 设计时间：

目 录

第一章 设计任务与要求??????????????????????? 第二章 设计方案?????????????????????????? 2.1 温度传感器的选择 2.2 AD转换器TC7107

2.3数码管的连线

第三章 设计原理与电路??????????????????????? 3.1设计原理

3.2 使用原件芯片引脚图及功能介绍 3.3 分支电路的设计 3.4 元件参数的选取和计算

第四章 电路的组装与调试?????????????????????? 第五章 设计总结?????????????????????????? 附 录??????????????????????????????? 参 考 文 献????????????????????????????

第一章设计任务与要求

要求利用温度传感器制作一个电子测温计

第二章 设计方案

多数的数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如

实验十六 简易脉宽测量电路

脉宽测量设计用来测量一个PWM波的高电平持续时间进而可以实现信号的占空比测量。 一． 设计要求

用常用数字电路IC设计一个脉宽测量，主要技术指标如下：

1) 能显示三位计数值，时间单位为毫秒。

1） 被测量脉冲的频率范围1HZ~100HZ，10KHZ的时间基准信号由信号发生器提供。 2） 能测量信号的高低电平宽度，实现占空比测量。 3） 写出设计过程，画出逻辑图。

二． 要求完成的任务

1） 利用软件（如modelsin）进行设计输入，设计仿真，使其具备设计要求的逻辑

功能。

2） 根据前期的设计搭建数字电路，调试系统。 3） 画出完整的电路图，写出设计总结报告

4） 基准频率由晶振电路分频产生，存储前后两次的测量数据，实现占空比测量。

三． 工作原理及设计思路

10KHZ的矩形脉冲信号由信号发生器提供，它和分频器组成一个时间标准信号电路，用以产生1ms的计时时间。通过计数器，译码器和显示器显示出被测脉冲的宽度。

被测量信号Fx为周期性矩形脉冲。在测量控制信号启动后，控制器使控制门只能让被测信号Fx的第一个正脉冲通过，从而测出脉冲宽度Tw的时间，因此，控制器应由触发器和门电路组成。 四．设计框图

总体框图如下：

五．参考原理图

以下是实现的一

河北科技师范学院

《电子技术课程设计》大纲

课程名称： 电子技术课程设计 周数： 2

先修课程： 电路原理、模拟电子技术、数字电子技术 适应专业： 电子信息工程、电气工程及其自动化类专业 一、课程设计的目的

通过课程设计，使学生加强对电子技术电路的理解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算及制作调试等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。

对本次课程设计，原则上指导老师只给出大致的设计要求，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，所以同学们可以发挥自己的创造性，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 二、课程设计的内容和要求

在学习电子技术理论后进行一次电子设计与制作，锻炼学生分析、解决电子电路问题的实际本领。基本档：要求学生根据技术指标进行理论设计（包括方案论证、各模块设计、整体电路设计器件选取、参数计算等），提高档：要求学生在实验室印制电路板、焊接、制作、调试完成。课程设计题目由指导教师提供，每人一组。参考题目如下： 1．多路输出直流稳压电源的设计

要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5

实验十六 简易脉宽测量电路

脉宽测量设计用来测量一个PWM波的高电平持续时间进而可以实现信号的占空比测量。 一． 设计要求

用常用数字电路IC设计一个脉宽测量，主要技术指标如下：

1) 能显示三位计数值，时间单位为毫秒。

1） 被测量脉冲的频率范围1HZ~100HZ，10KHZ的时间基准信号由信号发生器提供。 2） 能测量信号的高低电平宽度，实现占空比测量。 3） 写出设计过程，画出逻辑图。

二． 要求完成的任务

1） 利用软件（如modelsin）进行设计输入，设计仿真，使其具备设计要求的逻辑

功能。

2） 根据前期的设计搭建数字电路，调试系统。 3） 画出完整的电路图，写出设计总结报告

4） 基准频率由晶振电路分频产生，存储前后两次的测量数据，实现占空比测量。

三． 工作原理及设计思路

10KHZ的矩形脉冲信号由信号发生器提供，它和分频器组成一个时间标准信号电路，用以产生1ms的计时时间。通过计数器，译码器和显示器显示出被测脉冲的宽度。

被测量信号Fx为周期性矩形脉冲。在测量控制信号启动后，控制器使控制门只能让被测信号Fx的第一个正脉冲通过，从而测出脉冲宽度Tw的时间，因此，控制器应由触发器和门电路组成。 四．设计框图

总体框图如下：

五．参考原理图

以下是实现的一