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IPM功率放大器设计
工程技术学院自动化系自动化专业(计算机控制工程) 张双伟
学号:2002112053
【摘要】本设计的研究目标是利用智能功率模块(IPM)把 DSP 的控制信号转换成电磁
线圈的控制电流,从而实现对磁悬浮线圈电磁力大小的控制。本论文通过逐步分析各个子电
路的原理及作用,全面地叙述本设计系统结构总图的工作原理及功能。其中重点研究 IPM 外
围驱动电路、功率放大电路及反馈电路。
【关键词】智能模块(IPM);光电隔离;功率放大器;驱动电路;电流传感器;IGBT
【教师点评】
论文是广东省自然科学基金“主被动磁悬浮轴承及其鲁棒控制”项目的部分内容。以新
型IPM智能功率模块为基础,论文通过设计电磁轴承系统电压---电流型功率放大器电路、PCB
布线、制作、调试、实验等,成功实现了所要求的特定功率放大器及功能,结果令人满意。
论文工作系统、完整、工作量大,写作认真,层次分明。是一篇高质量的优秀毕业设计论文。
指导教师:曹广忠教授


【Abstract】 This text studies on using intelligent power module (IPM) to transform the
controlled signal of DSP into the controlled current of ic loops, to fulfill the control of
ic force to the ic loops. Analyzing the work theory and function of each
child-circuit step by step, it synthetically details the theory and function of this design. And it focus
on the research of peripheral drive circuit of IPM, power magnified circuit and reactive circuit.
【Key Words】 Intelligent power module (IPM) ;Photoelectricity insulation;Power Amplifier;
Drive circuit; Current sensor; IGBT.







1
1 前言
在电磁轴承系统中,功率放大器(简称功放)的作用是向电磁线圈提供相应的电流以产
生所需要的电磁力。功放在电磁轴承系统中具有重要的作用。首先,功放作为电磁轴承系统
的一部分其传递函数对系统的状态方程结构和阶数有影响。第二,功放作为系统控制的执行
环节,能量消耗最大,如何降低功放的能耗,提高能量转换效率是功放设计的最主要目的之
一。第三,电磁轴承自身所具有的特殊性使功放设计不同于一般的功放,这使功放设计增加
了难度和多样性。
在本设计中,将通过接入 DSP 产生的 PWM 控制信号,利用智能模块(IPM)功放电路来控制
轴向电磁轴承线圈的电流,从而控制线圈的电磁吸力大小,以实现被悬浮物体的