小功率直流电机调速电路的设计.docx

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小功率直流电机调速电路的设计

《电子技术基础》

课程设计报告书

课题名称

小功率直流电机调速电路的设计

姓名

学号

专业

机械设计制造及其制动化

指导教师

1，设计的任务及要求........................................................................................1

2，电路图的设计与确定...................................................................................2

3，取样电路部分的理论计算............................................................................

4，减法电路部分的理论计算............................................................................

5，电流驱动部分的理论计算............................................................................

6，电压比较部分的理论计算............................................................................

7，系统电路总图................................................................................................

8，电源参数的选择............................................................................................

9，经验体会........................................................................................................

附录：

原器件清单............................................................................................

小功率直流电机调速电路的设计

摘要：

基于模拟电子技术的学习，通过模拟电子技术课程设计，培养理论联想的能力。

小功率直流调速电路的设计主要分为转数设定电压值减法电路，电压比较，直流电流驱动四个部分的设计，基于整体设计的考虑，其中以减法电路的设计为核心。

关键词：

减法电路.电压比较电流驱动

正文：

根据小功率直流电机调速电路的工作图框。

电机额定电压E=

8V

电机内阻R=

1欧

电机额定功率P=

2.8W

系数K：

6mv分/转

y转速稳定调速范围n=

0~1200转/分

电机反电动势Ed=

kn

可以得出得出设计的电路原理

电源图

（1）：

转数设定电压

（2）：

电压比较

（3）：

电流驱动，直流检测

（4）：

减法电路，取样

小功率直流电机调速电路的目的是通过人为的调节转速设定电压值，即

（1）的

部分，从而实现电机转速的变化。

由电动机转动的反电动势Ed=kn，可以找出转速与反电动势之间的关系，也可以确定Ed的范围

下面介绍

（1）~（4）四个部分的功能

（1）：

减法电路，取样：

减法电路的目的势为了获得U02与Ed之间的关系

获得U02与Ed之间的关系后，通过虚短的原则，根据

（1）

可知UR2=U02。

也就实现了Ed与UR2之间的联系，进而实现了转速的调节。

（2）：

电流驱动，直流检测：

电流驱动由三极管T来实现，考虑到功率过大，要用调整管

由U01的变化，进而导致基极电流变化，引起发

（3）：

电压比较：

通过电压比较器实现大的闭环反馈。

通过UR2与U02的比较输出U01的值。

由UA1提供电压，使U01满足电路需要。

（4）：

转数设定电压：

通过调节R2,进而调节UR2,实现UR2与U02的比较，然后决定U01的输出

通过

（1）~（4）之间的连接，就完成了整个小功率直流电动机的调速设计。

供电电路采用稳压管稳压电路。

得出原理图后，根据给定参数进行各组成部分的值的确定。

电机额定电压：

U额=8v

电机额定功率P额=2.8w

转数稳定调节范围：

【0,1200】r/min

电机内阻：

r=1Ω

柔数：

k=6mv/r

第一步：

确定

（1）的参考数值.取R0=1Ω.

Ed=U1-U2-Ir

I=

故

考虑到

（1）的电源供压不要求太大，因此

U02=【U1-（1+r/R0）】=Ed=kn

根据虚断，虚短：

可得

取Rf=100kΩ,则R5=100kΩ

取R4=27kΩ,则R3=82kΩ

U02的范围为【0,3.6v】，则取UA2=8v,则A2取CF3130

第二步：

确定A1的型号，以及UA1，调整三极管T

图为省去减法电路的简化部分.

U01=UBEQ+U1

U01max=UBEQ+U额+I额R

=0.7+8+1*2.8/8

=9.05v

所以UA1=12v,A1取CF347C

由电路知识可知Ucz>U额+I额R=8.35v.考虑到UCES>UBE

可取Uc=12v.则调整三极管T的参数。

调整三极管T的最大集电极电流Icmax≈IEmax=I=0.35A

承受的管压降最大

=Uc-0

=12v

功率消耗最大

所以则调整三极管T取3AD53A.

第三步确定

UR2=U02=Ed顾可取U=16v

=100Ω

=5v=300Ω

三端稳压器：

LM7815.

电容C=1000uF

电容C0=0.33uF

电容Ci=1uF

故整个原理图：

原器件清单：

三端稳压器：

LM7815.

三极管;3AD53A.

集成运算放大器A1：

CF347C

集成运算放大器A2:

CF3130

电容C=1000uF

电容C0=0.33uF

电容Ci=1uF

R3=82kΩ

R4=27kΩ