单片机控制宽脉冲触发可控调压电路?

yhg-lee · 发表于 2016-8-16 10:11

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在交流调压电路中，晶闸管作为可控开关其导通应同时具备两个条件，即承受正向阳极电压的同时给门极施加一正向电压。门极电压就是控制触发电压，可以是直流信号、交流信号或脉冲信号。其中脉冲信号控制时间短，门极损耗小，同时又能实现移相控制，因而在实际电路中应用较多。如果负载功率较大或功率因数较低，还需相应增大脉冲输出幅度及扩展脉冲宽度。
　　我们设计了一种单片微机控制宽脉冲、高电压、大电流触发电路。适用于大功率或强感性的各种生产机械。
　　1?电路组成
　　本电路的框图见图1。
　　2?主要技术性能
　　●触发脉冲宽度10ms内可调；触发电压4V内可调
　　●触发电流1000mA内可调；移相范围180°
　　3?主电路
　　主电路采用两个晶闸管反向并联，在触发控制脉冲作用下相互180°交替导通，见图2。
　　4?同步检测电路
　　同步检测电路的作用是检测出正弦电源每周期的两个过零点，作为同步信号的计时起点，其U1是经同步变压器降压后的正弦同步信号，由过零变换电路LM324变换成180°的方波信号U2送入单稳电路74LS123的两个触发端2脚和9脚。2脚的上升沿触发74LS123使其{13}脚输出一宽度由R5、C2确定的矩形脉冲，9脚的方波下降沿触发74LS123使其5脚输出一宽度由R6、C3确定的矩形脉冲。这两个脉冲序列经或非门后即形成交变的正负过零脉冲，其下沿准确对应了正弦信号的每个过零点，作为单片机的中断触发信号，其波形见图4。
　　5?CPU控制
　　单片微机的作用是接受同步脉冲中断和主电路的反馈信号后进行精确延时，发出适当相位的负脉冲，包括脉宽控制和移相。单片机8031内部有两个定时/计数器：CTC0、CTC1，多个输出端口，利用CTC0和CTC1进行延时控制便可在P1口输出所需相位的脉冲。首先把74LS02输出的同步信号送入CPU的中断INT0端作为中断信号。在INT0中断服务程序中先清P1?0（这里P1?0是脉冲输出端），然后把t1赋值给CTC0并启动CTC0，延时t1产生溢出中断（t1为控制角α对应的时间）。在CTC0中断服务程序中将P1?0置位，然后把t2赋值给CTC1（t2为脉冲宽度）并启动CTC1，延时t2后，CTC1产生溢出中断，在CTC1中断服务程序中，将P1?0清零，关闭CTC0、CTC1等待下一个中断信号的到来。
　　6?脉冲分配与放大电路
　　单片微机8031的P1?0脚在一个电源周期内输出两个方波脉冲分别触发t1和t2，因此利用同步方波U2对一个周期内的两个脉冲进行分割，分割后的脉冲由光电耦合器放大送入两个晶闸管的控制极，脉冲幅度由R8决定。