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

目录

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。

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

2121200

(1)U r Ed U U r U U R R =--

=-+

获得U 02与Ed 之间的关系后，通过虚短的原则，根据(1)

可知U R2=U 02。也就实现了Ed 与U R2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U R2与U02的比较输

出U01的值。由U A1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U R2,实现U R2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=U 1-U 2-Ir

I=2U

R

120

(1)r Ed U U R =-+

故

02120

(1)r U U U R =-+

考虑到（1）的电源供压不要求太大，因此

U 02=12【U 1-(1+r/R 0)】=12Ed=1

2

kn

根据虚断，虚短：可得

33

0221

3434

5

i

f R R U U U U R R R R R R --++=

4

02123455

(1)f f R R R U U U R R R R =+-+

33451(1)2f R R R R R +=

+

50111(1)(1)1221f

R r R R =+=+=

取R f =100k Ω,则R 5=100k Ω

取R 4=27k Ω,则R 3=82k Ω

U 02的范围为【0,3.6v 】，则取U A2=8v,则A2取CF3130

第二步：确定A 1的型号，以及U A1，调整三极管T

图为省去减法电路的简化部分. U 01=U BEQ +U 1

U 01max =U BEQ +U 额+ I 额R

=0.7+8+1*2.8/8

=9.05v

所以U A1=12v, A1取CF347C

由电路知识可知Ucz>U 额+ I 额R=8.35v.考虑到U CES>U BE

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 ≈I E max=I=0.35A 承受的管压降最大 max max 0min CE Z U U U =-

=U c -0 =12v

功率消耗最大 max max max 4.2C C CE P

I U w ==