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原文传递一种直流伺服电机驱动器的设计

论文题名：	一种直流伺服电机驱动器的设计
关键词：	直流伺服电机;驱动器;有源功率因数;LLC谐振变换器;PWM驱动
摘要：	近年来电动汽车产业在政府有关部门的支持引导下正逐步走向市场。作为电动汽车的配套装备产业，更换电动汽车电池的机械臂的研究有着很好的实用价值。本课题主要设计了一款用于驱动多关节机械臂的关节处直流伺服电机的驱动器。性能稳定的直流伺服电机驱动器对于机械臂的整体运行性能有着非常重要的作用，同时具有重要的经济效益和科研价值。　　本文首先介绍了直流伺服电机驱动器的应用及发展趋势，分析了驱动器电源的发展趋势。对驱动器设计的整体方案做了介绍，然后对驱动器各部分进行了详细说明。驱动器总体可以分三个部分，第一部分是交流/直流变换的APFC（有源功率因数校正）电路。采用专用控制芯片，达到较高的功率因数，有效提高了电网利用率以及供电设备的带负载能力，同时为后级电路提供400V直流稳定电压;第二部分是直流/直流变换的半桥LLC谐振变换电路，LLC电路在恒压输出方面有很大的优势，可以为伺服电机提供稳定的电压，实现了开关管的零电压开关和整流二极管的零电流开关，减小了电路损耗，提高了驱动器效率;第三部分是直流伺服电机直接驱动部分，采用PWM驱动模式对直流伺服电机进行驱动。本文对各部分电路的基本工作原理进行了详细分析，对元件的选择进行了说明，完成了驱动器整体电路的设计。　　论文中还介绍了驱动器的电磁兼容性设计、PCB布板要点和系统可靠性设计，分析了电路中电磁干扰产生的原因，提出了抑制电磁干扰的措施，对PCB布板的走线、电气隔离等进行了说明，从电路拓扑、元器件选择、驱动器封装等方面介绍了提高可靠性的方法。　　论文最后对设计的120W直流伺服电机驱动器样板进行了测试，给出了电路中关键点的工作电压波形并进行了分析。经测试，结果表明驱动器工作正常，功率因数较高、电流总谐波小，整机效率基本达到要求，直流伺服电机正、反向转动稳定。
作者：	张东清
专业：	电路与系统
导师：	金步平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	杭州电子科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文