基于單片機(jī)晶閘管觸發(fā)電路探究

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1、基于單片機(jī)晶閘管觸發(fā)電路探究【摘要】基于單片機(jī)的晶閘管觸發(fā)器無疑是現(xiàn)在的熱門觸發(fā)裝置。它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，溫漂小，可靠性高，便于智能化控制等。三相可控整流電路的控制量可以很大，輸出電壓脈動(dòng)較小，易濾波，控制滯后時(shí)間短，因此在工業(yè)中幾乎都是采用三相可控整流電路?！娟P(guān)鍵詞】單結(jié)晶體管；觸發(fā)電路；移相；同步1.引言基于單片機(jī)的晶閘管觸發(fā)器無疑是現(xiàn)在的熱門觸發(fā)裝置。它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，溫漂小，可靠性高，便于智能化控制等。三相可控整流電路的控制量可以很大，輸出電壓脈動(dòng)較小，易濾波，控制滯后時(shí)間短，因此在工業(yè)中幾乎都是采用三相可控

2、整流電路。在電子設(shè)備中有時(shí)也會(huì)遇到功率較大的電源，例如幾百瓦甚至超過1—2kw的電源，這時(shí)為了提高變壓器的利用率，減小波紋系數(shù)，也常采用三相整流電路。另外由于三相半波可控整流電路的主要缺點(diǎn)在于其變壓器二次側(cè)電流中含有直流分量，為此在應(yīng)用中較少。而采用三相橋式全控整流電路，可以有效的避免直流磁化作用。雖然三相橋式全控整流電路的晶閘管的數(shù)目比三相半波可控整流電路的少，但是三相橋式全控整流電路的輸出電流波形便得平直，當(dāng)電感足夠大時(shí)，負(fù)載電流波形可以近似為一條水平線。在實(shí)際應(yīng)用中，特別是小功率場(chǎng)合，較多釆用單相可控整流

3、電路。當(dāng)功率超過4KW時(shí)，考慮到三相負(fù)載的平衡，因而采用三相橋式全控整流電路。在本電路中的電機(jī)的功率為22KW,因此，采用三相橋式全控整流電路來實(shí)現(xiàn)。1.系統(tǒng)硬件電路整套系統(tǒng)的硬件電路主要由主回路和微處理器控制電路組成。其中主回路包括同步信號(hào)產(chǎn)生電路和觸發(fā)脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路以及帶阻容吸收裝置的三相全控橋式整流電路。三相全控橋式整流電路是由一組共陰極接法的三相半波整流電路（共陰極的晶閘管依次為Tl、T3、T5）各一組共陽接法的三相半波相控整流電路（共陽極組的晶閘管依次為T6、T4、T2）串聯(lián)組成的。為了分析方便，把

4、交流電源的一具周期由六個(gè)自然換流點(diǎn)劃分為六段，共陽極組的自然換流點(diǎn)（a=0°）在3tl、3t3、譏5、時(shí)刻，分別觸發(fā)Tl、T3、T5晶閘管，同理可知共陽極組的自然換流點(diǎn)（a=0°）在沁2、沁4、st6時(shí)刻，分別觸發(fā)T2、T4、T6晶閘管。晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)門1-T2-T3-T4-T5-T6。并假設(shè)在t=0時(shí)電路已經(jīng)在工作，即T5、T6同時(shí)導(dǎo)通，電流波形已經(jīng)形成。由于是電機(jī)負(fù)載，因此有?L?Rdo三相橋式相控整流電路帶大電感負(fù)載a=0°時(shí)情況2.11AT89C52主控制電路主控制電路在a=0°時(shí)勢(shì)電流，電壓波形。

5、在cotl?3t2期間，A相的電壓為正最大值，3tl時(shí)刻觸發(fā)T1,則T1導(dǎo)通，T5截止，此時(shí)變成T1和T6同時(shí)導(dǎo)通，電流從A相流出，經(jīng)T1、負(fù)載、T6流回B相，負(fù)載上得到的A、B線電壓uAB。在3t2?3t3期間，C相的電壓變?yōu)樨?fù)最大值，A相電壓仍保持最大值，3t2時(shí)刻觸發(fā)T2導(dǎo)通，T6截止，此時(shí)，T1和T2同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到A、C線電壓uAC。在3t3?3t4期間，B相電壓變?yōu)檎畲笾?，C相保持負(fù)最大值，時(shí)刻觸發(fā)T3,則T3導(dǎo)通，T1截止，此時(shí)T2的T3同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到的uBC。在3t4?st5期間，E

6、相電壓變?yōu)檎畲笾?，A相保持負(fù)最大值，st3時(shí)刻觸發(fā)T4,則T4導(dǎo)通，T2截止，此時(shí)T3的T4同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到的uBAo在3t5?3t6期間，C相電壓變?yōu)檎畲笾?，A相保持負(fù)最大值，3t4時(shí)刻觸發(fā)T5,則T5導(dǎo)通，T3截止，此時(shí)T4的T5同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到的uCAo在st6?st7期間，C相電壓變?yōu)檎畲笾?，B相保持負(fù)最大值，st6時(shí)刻觸發(fā)T6,則T6導(dǎo)通，T4截止，此時(shí)T5的T6同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到的uCE。在3t7?3t8起，又重復(fù)從3tl?3t2開始的這一過程。在一個(gè)周期內(nèi)負(fù)載上得到的如圖3-2所示

7、的整流輸出電壓波形，這是線電壓的波的正半部分的包絡(luò)線，其基波頻率為300Hz,脈到較小。不得當(dāng)a>0°時(shí)，輸出的電壓波形發(fā)生變化，圖3-3為a=30。的波形。圖3-4為a=90。的波形。可見，當(dāng)a^60°時(shí)，ud波形均為正值；當(dāng)成60°3.3.3電路原理圖1.3.4電路分析整流之后的信號(hào)由一個(gè)二極管1N4007于之后穩(wěn)壓電路隔離開，把這個(gè)信號(hào)接到光耦隔離器TLP521,并將4引腳輸出信號(hào)接到單片機(jī)的外部中斷0中即P3.2引腳。對(duì)應(yīng)的波形圖如圖4所示。3.3.5參數(shù)選擇發(fā)光二極管工作電流為10mA,當(dāng)輸入電壓平均

8、值為5V,所以電阻，取R5=330Q.R6是限流電阻，取R6=10KQ.3.3.6電路原理圖3.3.7電路原理分析采集到的同步信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)處理后控制雙向可控硅M0C3021的導(dǎo)通。用功率電機(jī)來模擬電機(jī)的啟動(dòng)。按鍵用來使電機(jī)重新的啟動(dòng)過程。該電路的輸出與輸入的波形如圖6所示。其中黑色部分為導(dǎo)通的時(shí)間。3.4晶閘管相控電路的驅(qū)動(dòng)控制對(duì)于相控電路這樣使用晶閘定的場(chǎng)合，在晶閘管陽極加上正向電