基于单片机的晶闸管触发电路设计
晶闸管触发电路设计
摘要为了控制晶闸管的导通，必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号（电压及电流），完成此任务的就是触发电路。
本课题针对晶闸管的触发电路进行设计，其电路的主要组成部分由触发电路，交流电路，同步电路等电路环节组成。
有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成UAA4002、KJ004触发电路。
包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。
关键词：晶闸管；触发电路；脉冲；KJ004目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (1)2.1 概述 (1)2.2 系统组成整体结构 (2)2.3 设计方案 (2)第3章电路设计 (4)3.1 UAA4002集成芯片构成的触发器 (4)3.2 阻容移相桥触发电路 (5)3.3正弦波同步触发电路 (6)3.4单结晶体管触发电路 (8)3.5集成KJ004触发电路 (9)第4章课程设计总结 (12)参考文献 (14)绪论晶闸管是晶体闸流管的简称，又称为可控硅整流器，以前被简称为可控硅。
在电力二极管开始得到应用后不久，1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管，到1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管产品，并在1958年达到商业化。
由于其开通时刻可以控制，而且各方面性能均明显胜过以前的汞弧整流器，因而立即受到普遍欢迎，从此开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代，其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用，有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。
自20世纪80年代以来，晶闸管的地位开始被各种性能更好的全控型器件取代，但是由于其所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的，而且工作可靠，因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。
20世纪80年代以来，信息电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型、采用集成电路制造工艺的电力电子器件，从而将电力电子技术又带入一个崭新时代。
基于单片机的晶闸管触发器的设计
基于单片机的晶闸管触发器的设计1 引言晶闸管也叫可控硅整流器．是目前工业应用中最为广泛的大功率变换器件。
晶闸管在烧结炉、电弧炉等整流场合主要采用移相触发控制，即通过调节晶闸管导通时刻的相位实现控制输出。
传统的晶闸管触发器采用模拟控制电路，无法克服其固有缺点。
数字式控制电路与模拟式相比，主要优点是输出波形稳定和可靠性高，但其缺点是电路比较复杂，移相触发角较大时控制精度不高。
随着单片机技术的发展，由单片机组成的控制电路的优势越明显，除具有与数字式触发电路相同的优点外，更因其移相触发角通过软件计算完成，触发电路结构简单，控制灵活，温漂影响小，控制精度可通过软件补偿，移相范围可任意调节等特点，目前已获得业界的广泛认可。
以三相桥式全控整流电路为例，介绍应用单片机组成晶闸管触发器硬件电路的设计，以及软件实现移相触发脉冲控制的方法。
2 单片机触发器的组成单片机控制的晶闸管触发器主要由同步信号检测、CPU硬件电路、复位电路和触发脉冲驱动电路4部分组成，如图l所示。
CPU通过检测电路获知触发信号，依据所要控制的电路要求，通过编程实现预定的程序流程，在相应时间段内通过单片机I/O端输出触发脉冲信号，复位电路可保证系统安全可靠的运行。
3 移相触发脉冲的控制原理相位控制要求以变流电路的自然换相点为基准，经过一定的相位延迟后，再输出触发信号使晶闸管导通。
在实际应用中，自然换相点通过同步信号给出，再按同步电压过零检测的方法在CPU中实现同步，并由CPU控制软件完成移相计算，按移相要求输出触发脉冲。
图2为三相桥式全控整流电路，触发脉冲信号输出的时序也可由单片机根据同步信号电平确定，当单片机检测到A相同步信号时，输出脉冲时序通常采用移相触发脉冲的方法，即用一个同步电压信号和一个定时器完成触发脉冲的计算。
这在三相电路对称时是可行的。
因为三相完全对称，各相彼此相差120°，电路每隔60°换流一次，且换流的时序事先已知。
电路电子——晶闸管的触发电路设计
脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间 常数R11C3有关。 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接 在V8集电极电路中。
二、同步电压为锯齿波的触发电路
4) 双窄脉冲形成环节 内双脉冲电路
V5、V6构成“或”门
当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。 只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出。
二、同步电压为锯齿波的触发电路
2) 锯齿波的形成和脉冲移相环节
锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流 源电路等；本电路采用恒流源电路。
图8 同步电压为锯齿波的触发电路
恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成
V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路
二、同步电压为锯齿波的触发电路
锯齿波是由开关V2管来控制的。
1. 电源接通：E通过Re对C充电， 时间常数为ReC
2. Uc增大，达到 UP ，单结晶体管 导通，C通过R1放电
3. Uc减少，达到Uv，单结晶体管截
止，ｕR1 下降，接近于零
4. 重复充放电过程
图5 单结晶体管自激振荡电路
Re的值不能太大或太小，满足电路振荡的Re的取值范围
一、 单结晶体管触发电路
图6 晶体管同步触发电路
一、 单结晶管由第一个脉 冲触发导通，后面的脉冲不 起作用。
改充电变速Re度的，大达小到，调可节改α变角电的容目
的。 削波的目的：增大移相范围，
使输出的触发脉冲的幅度基本 一样。
一、 单结晶体管触发电路
实际应用中，常用晶体管Ｖ2代替电位器Re，以便实现
第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角 产生。
单片机在晶闸管触发电路中的应用探讨
单片机在晶闸管触发电路中的应用探讨作者：周宇来源：《数字技术与应用》2013年第08期摘要：21世纪，伴随着计算机技术的高速发展，计算机的衍生品也在快速的繁衍，这其中的代表作就是单片机。
单片机最主要的应用在晶闸管触发电路中，单片机被广泛应用于各个电器控制元件中，对电路控制系统发生了天翻地覆的变化起着重要的作用。
本文主要从单片机和晶闸管的概念入手，详细介绍了单片机的几种应用，单片机的晶闸管触发电路，具有高集成度、智能化、体积小、安全、迅速、可靠稳定等优点，日后必然会广泛应用到各行各业。
关键词：单片机晶闸管触发电路中图分类号：TN344 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0069-02在经济高速发展的今天，电力行业占据着举足轻重的地位。
2008年南方暴雪灾害和汶川大地震中，电力行业的重要性已经得以充分体现，没有电现代社会不会有任何文明。
如何安全有效的利用电力成为大家竞相发展的方向，这其中电力控制系统就又显得尤为重要。
很多国际知名的电力公司的控制系统均采用晶闸管触发系统控制，这其中最主要的元件就是单片机的广泛应用。
由高度集成的单片机组成的触发控制系统避免了元件多、故障率高和智能化低的缺点。
这种控制系统可实现高分辨率的数字触发，大大减小了出现误触发的几率，提高运行的安全可靠性能。
据单片机做成的晶闸管触发电路系统具有各种优势，减少了以往控制系统的误操作的几率，能够使设备安全的运行，今后势必会发展到人们日常生活的各个方面。
1 单片机及晶闸管的主要内容单片机到底是什么东西呢？多数人会感觉很陌生，对其一无了解，感觉包含很高深的理论。
其实单片机无非就是一个电脑，只不过是缩小版的。
但是麻雀虽小，五脏却是俱全的。
单片机也有和电脑很多相同的部件，例如CPU，内存，还有用于记录指令的存储单元。
用户可以根据自身的特殊需要而设计一个单片机系统，其实就是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这就是单片机应用系统。
单片机驱动晶闸管电路
单片机驱动晶闸管电路晶闸管是一种常用的电子元件，具有方便控制电流的特点，广泛应用于各种电气控制系统中。
而单片机是一种微型计算机，具有高集成度、低功耗等优点，可以实现对各种外部设备的控制。
本文将介绍如何使用单片机来驱动晶闸管电路，实现对电流的控制。
一、晶闸管的原理和特性晶闸管是一种具有双向导通特性的电子器件，可以控制电流的通断。
它由四个层的PNPN结构组成，当施加一个正向电压时，晶闸管会进入导通状态；当施加一个反向电压时，晶闸管处于阻断状态。
晶闸管的导通状态只需要一个触发脉冲即可实现，而且导通后会一直保持，直到外部电源断开或者施加一个反向电压。
二、单片机的原理和特性单片机是一种集成度很高的微型计算机，内部包含了CPU、存储器、输入输出端口等功能模块。
它可以通过编程控制各种外部设备，实现各种功能。
单片机具有工作稳定、功耗低、体积小等特点，非常适合用于电气控制系统中。
三、单片机驱动晶闸管电路的设计为了实现单片机对晶闸管的控制，需要设计一个合适的电路。
首先，需要给晶闸管提供适当的触发脉冲，使其进入导通状态。
通常可以使用单片机的IO口输出一个高电平信号作为触发脉冲，通过一个电阻和一个电容器构成的触发电路，控制触发脉冲的宽度和频率。
还需要设计一个电源电路，将单片机和晶闸管连接在一起。
单片机和晶闸管的工作电压一般是不同的，需要通过适当的电平转换电路将其连接起来。
同时，为了保护单片机和晶闸管不受电压的干扰，还需要添加适当的滤波电路和保护电路。
需要编程控制单片机的IO口输出高低电平，实现对晶闸管的控制。
通过调整触发脉冲的宽度和频率，可以实现对电流的精确控制。
同时，还可以通过添加传感器等外部设备，实时监测电流大小，实现闭环控制。
四、应用实例单片机驱动晶闸管电路在实际应用中非常广泛。
比如，可以用于交流电调光系统、交流电压调节系统、交流电动机控制系统等。
通过单片机的编程控制，可以实现对电流的精确控制，提高系统的稳定性和可靠性。
单片机驱动晶闸管电路
单片机驱动晶闸管电路单片机驱动晶闸管电路是现代电子技术领域中一种常见的电路应用。
晶闸管是一种可控硅，具有开关功能，可以通过控制信号来控制电流的通断。
单片机作为一种微型计算机，具有处理和控制能力，可以通过编程来控制晶闸管电路的工作。
在晶闸管电路中，晶闸管的控制极连接到单片机的输出引脚，通过改变输出信号的高低电平来控制晶闸管的导通和截止。
当单片机输出高电平时，晶闸管处于导通状态，电流可以通过晶闸管流过；当单片机输出低电平时，晶闸管处于截止状态，电流无法通过晶闸管。
通过改变输出信号的高低电平和控制信号的频率，可以实现对晶闸管的精确控制。
单片机驱动晶闸管电路的应用非常广泛。
例如，可以将其用于交流电调光控制系统中，通过控制晶闸管的导通角来改变电流的大小，从而实现对灯光的调节。
此外，还可以将其用于电机控制系统中，通过控制晶闸管的导通时间和截止时间，来控制电机的转速和方向。
在变频器、功率逆变器等电源系统中，也可以利用单片机驱动晶闸管电路来实现对电流和电压的精确控制。
在设计单片机驱动晶闸管电路时，需要注意以下几点。
首先，要根据晶闸管的参数和工作要求选择合适的单片机型号和工作电压。
其次，需要编写相应的程序代码，通过单片机的IO口输出合适的信号来控制晶闸管。
在编程过程中，需要注意控制信号的频率和占空比的设定，以确保晶闸管的稳定工作。
此外，还需要注意电路的保护措施，如增加过流保险丝、过压保护电路等，以防止电路损坏。
单片机驱动晶闸管电路是一种常见且实用的电路应用，可以通过单片机的控制来实现对晶闸管的精确控制。
通过合理设计和编程，可以将其应用于各种电子设备和系统中，提高系统的性能和稳定性。
希望本文对读者们理解和应用单片机驱动晶闸管电路有所帮助。
基于单片机的晶闸管触发电路研究
基于单片机的晶闸管触发电路研究【摘要】基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。
它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。
三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。
【关键词】单结晶体管；触发电路；移相；同步1.引言基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。
它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。
三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。
在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源，例如几百瓦甚至超过1—2kw的电源，这时为了提高变压器的利用率，减小波纹系数，也常采用三相整流电路。
另外由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少。
而采用三相桥式全控整流电路，可以有效的避免直流磁化作用。
虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少，但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直，当电感足够大时，负载电流波形可以近似为一条水平线。
在实际应用中，特别是小功率场合，较多采用单相可控整流电路。
当功率超过4KW时，考虑到三相负载的平衡，因而采用三相桥式全控整流电路。
在本电路中的电机的功率为22KW，因此，采用三相桥式全控整流电路来实现。
2.系统硬件电路整套系统的硬件电路主要由主回路和微处理器控制电路组成。
其中主回路包括同步信号产生电路和触发脉冲信号驱动电路以及带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路。
三相全控桥式整流电路是由一组共阴极接法的三相半波整流电路（共阴极的晶闸管依次为T1、T3、T5）各一组共阳接法的三相半波相控整流电路（共阳极组的晶闸管依次为T6、T4、T2）串联组成的。
为了分析方便，把交流电源的一具周期由六个自然换流点划分为六段，共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt1、ωt3、ωt5、时刻，分别触发T1、T3、T5晶闸管，同理可知共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt2、ωt4、ωt6时刻，分别触发T2、T4、T6晶闸管。
晶闸管的触发电路
晶闸管TSC的触发电路1. 介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。
晶闸管投切电容器组的机理如图一所示，信息请登陆:输配电设备网当电路的谐振次数n为2、3时，其值很大。
式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。
若使电容器电流ic=C*du/dt=0，则du/dt=0，即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组，电容器预充电到峰值电压。
触发电路的功能是：电流无冲击触发;快速投切，20ms的动作。
这个20ms不是得到投切命令到产生动作的时间，而是从停止到再投入动作的时间为20ms。
快速反应时，在平衡补偿电路，不能出现不平衡动作，即有的相有电流，有的没有。
1. 两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题从同步信号的采集上，有两类晶闸管触发电路。
一类为从电网电压取得同步信号，一类为从晶闸管两端取得同步信号。
从电网电压取得同步信号的电路框图如图二：电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。
当得到触发命令后，在投切点产生触发脉冲列，经过脉冲变压器的隔离,推动晶闸管。
同步信号处理电路有滤波处理功能，可以是CMOS等的电子电路组成，也可以是单片机、GAL电路等。
电路中包括相序错判断功能。
信息来自:输配电设备网从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时，给触发命令，可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位，在主回路得电后，给触发命令，可以放心, TSC为正确的投入工作。
对于TSC电路中的两只晶闸管+一只二极管的“2+1”电路、两只晶闸管+两只二极管的“2+2”电路、三只晶闸管+三只二极管的“3+3”电路,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压,晶闸管的交直流电压不变,电网电压取得同步信号触发适合。
缺点为电路复杂，对于400V小容量的TSC电路造价高。
基于单片机控制的三相全控桥晶闸管触发器的设计1
嘭艺量ｔ４３２００７年第２８卷第８期基于单片机控制的三相全控桥晶闸管触发器的设计杨晓晴张一哲（河北建筑Ｘ－程学院电气系）摘要介绍了采用ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机控制三相全控桥晶闸管触发器，并利用单片机从整流输出端取得电压信号，与给定电压构成控制偏差进行数字ＰＩＤ调节以实现电压负反馈闭环控制；设计中采用非中断同步方式，硬件电路简单、可靠性高、抗干扰能力强，是一种比较理想的晶闸管触发装置。
关键词单片机晶闸管数字ＰＩＤ调节电压负反馈闭环控制非中断同步方式１引言称度差、调试困难、抗干扰能力差等缺点。
利用单片机采用数字ＰＩＤ调节器组成电压负反馈闭环系统，由在工业领域使用的变流装置中，普遍是采用三相全控桥式晶闸管变流电路。
而晶闸管触发器以前是以晶体管等为主要元件的分立式元件所组成的电路，不仅制作工艺及电路调试复杂，且体积大，某些技术性能不好。
随着集成电路制作技术的提高，晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，并以其可靠性高、技术性能好、体积小、功耗低，调试方便等特点已逐渐取代分立式电路。
目前国内常用的有ＫＪ系列和ＫＣ系列。
但由这种集成电路组成的触发器仍需用几个集成块共同组成三相全控桥式电路中六个晶闸管的脉冲触发电路。
个别有采用单片大规模高性能晶闸管三相触发器集成电路，但在性能及体积上仍不理想。
而采用以单片机为核心控制的晶闸管脉冲触发器，则电路简单、操作方便、整个控制面板集成度高、面积比以往的控制电路缩减了许多。
本文讨论采三相全控桥晶闸管整流电路取出电压信号，采用带限幅的电压负反馈确保在电网电压波动时，整流输出电压的稳定。
并且摒弃了以往的中断同步方式，改为定时器计时同步方式，这样就从根本上消除了干扰信号的影响，通过软件编程实现控制功能，灵巧简单，抗干扰能力强，控制精度高，实时性好，对称度高，稳定性强。
２硬件电路采用ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机组成的三相全控桥晶闸管触发电路主要由ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机、ＴＬＣ０８３４八位串行控制模／数转换器，同步信号处理电路，过电流、过电压保护电路组成，如图ｌ所示。
【VIP专享】基于51单片机的双向晶闸管触发
基于51单片机的双向晶闸管的导通实验实验环境：Proteus编程语言：汇编编程环境：KEIL单片机：AT89C51晶振：12MHz设计说明：本设计实现以下功能：1、通过单片机控制晶闸管的触发信号，从而实现晶闸管的触发2、通过七段数码管显示触发角大小3、通过键盘操作调节晶闸管导通触发角，并控制显示的开关仿真图：图（1）仿真效果图图(2)交流电过零检测电路图（3）数码管连接电路图（4）晶闸管触发电路图（5）键盘连接电路图（6）单片机最小系统电路图（7）系统总图部分源程序:ORG 000HAJMP MAINORG 0003H ;外部中断0中断程序入口AJMP INT_0ORG 000BHAJMP TMR0ORG 001BHAJMP TMR1ORG 0040H ;以上参看51单片机中断系统介绍MAIN: ACALL INIT;调用初始化子程序。
HERE: JNB FLAG1.7,HERE;100ms不到不进行键盘扫描CLRFLAG1.7;清标志位HERE2: M OV A,P2;********有无按键扫描,ORL A,#70H;MOV P2,AMOV A,P2ANL A,#70HXRLA,#70HJZ NKEY;MOV KTEMP,AAJMP HERENKEY: JB KTEMP.KEY0,KSET;是SET键，转处理程序JB KTEMP.KEY1,KADD;加，转处理JB KTEMP.KEY2,DISOC;显示开关键AJMP KOUT;以上键都不是，不处理KSET: INCSHIFT;根据SHIFT的值做不同的处理SETB FLAG1.3;按键状态标志位SETB FLAG1.6;有键按下，开显示CLREX0 ; 停止触发MOV A,SHIFTCLRCSUBB A,#4;SHIFT的范围是1~4，大于4归0，即按四次SET 键保存设置退出按键模式JC KOUTMOV SHIFT,#0CLRFLAG1.3;MOV A,AERF;将导通角转化为时间单位MOV R5,AMOV B,#9DIVABMOV B,#2MUL ABMOV SCR,ASETB EX0AJMP KOUTDISOC: M OV A,SHIFT;显示关程序,在按键调节状态无效JNZ KOUTCPLFLAG1.6AJMP KOUTKOUT: MOV KTEMP,#0;每次按键的结束要清该单元AJMP SCRDIS;***************************KADD: MOV A,SHIFT;加处理程序JZ KOUTCJNE A,#1,ADDTMOV R5,#1 ;个位加1AJMP KADD1ADDT: CJNE A,#2,ADDCONMOV R5,#10;十位加1AJMP KADD1ADDCON: MOV R5,#100;百位加1KADD1: MOV A,AERFCLRCADDC A,R5MOV R5,ACLRCSUBB A,#170;最大值检测JC KADD2MOV R5,#10KADD2: MOV AERF,R5AJMP KOUTSCRDIS: MOV A,AERF;导通角显示处理，通过连续除10，求的各位值MOV B,#10DIVABMOV DIS3,BJB FLAG1.3,SHI;按键状态所以位都显示，非按键状态，从左侧不是零的那一位开始显示JZ GEDISSHI: MOV B,#10DIVABMOV DIS2,BJB FLAG1.3,BAIJZ SHIDISBAI: MOV B,#10DIVABMOV DIS1,BJB FLAG1.3,QIANJZ BAIDISQIAN: MOV DIS0,AAJMP HERE;*******************GEDIS: MOV DIS2,#10;SHIDIS:MOV DIS1,#10BAIDIS:MOV DIS0,#10AJMP HERE;*************TMR0: PUSH PSWPUSH ACCDJNZ TM1T,RETIF;定时时间到否？SETB P3.0;导通晶闸管ACALL DELAYCLRP3.0;导通后关闭导通电压CLRET0;每周期只导通一次，故关闭定时器0CLRTR0RETIF: POP ACCPOP PSWRETI;************TMR1: PUSH PSWPUSH ACCMOV TH1,#0F0HMOV TL1,#60H;恢复定时器1初值SETB RS0;选择第二组R系列寄存器DJNZ KDLY,T1DIS;键盘扫描定时检测MOV KDLY,#25SETB FLAG1.7CPLFLAG1.5;闪烁用T1DIS: MOV P1,#00H;每次更新显示数据前要清显示，以免花屏JNB FLAG1.6,RETIF1;显示开关检测MOV DPTR,#LEDBTB;查表MOV A,DSPC;DSPC动态扫描位控制指针MOVC A,@A+DPTRMOV B,AMOV A,P2ANL A,#0F0HORL A,BMOV P2,AJNB FLAG1.3,TMR11;检测是否是按键状态，以决定是否进行闪烁显示MOV A,#4CLRCSUBB A,SHIFTCJNE A,DSPC,TMR11JNB FLAG1.5,TMR11MOV P1,#0;闪烁，每0.2秒闪一次AJMP TMR12TMR11: MOV A,#DIS0ADD A,DSPCMOV R1,AMOV A,@R1MOV DPTR,#LEDTBMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ATMR12: DEC DSPCJNB DSPC.7,RETIF1MOV DSPC,#3;DSPC范围是0~3RETIF1: CLRRS0POP ACCPOP PSWRETILEDTB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H LEDBTB: DB 14,13,11,7;*********** ;延时函数，用于满足晶闸管导通所需电流持续时间DELAY: MOV R7,#5DELAY1: MOV R6,#10DELAY2: DJNZ R6,DELAY2DJNZ R7,DELAY1RET;************；外部中断0中断处理程序，启动定时器0，设置导通角INT_0: PUSH PSWPUSH ACC;以上现场保护MOV TM1T,SCR;scr存储的是导通角SETB ET0;开定时器0中断SETB TR0;开定时器0POP ACC ;以下恢复现场POP PSWRETI;**************INIT: MOV SP,#60H;设置中断等现场保护的堆栈区MOV TMOD,#12H;定时器0和1设置，此处定时器0设置为工作方式2，定时器1为方式1MOV TH0,#06H;12M晶振，方式2，定时250usMOV TL0,#06HMOV TH1,#0F0H;方式1，定时4ms,值由软件计算，也可以根据公式原理自己计算。
单片机在晶闸管触发电路中的应用探讨
关键词 ： － ｇ片机 晶 闸管 触发 电路 中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ３ ４ ４ 文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ７ ． ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ ０ ６ ９ ． ０ ２
在 经济高 速发展 的今 天 ， 电力行业 占据着 举足轻 重 的地 位 。 位， 对于触 发电路 我们有 更高 的要 求。 我们 队用专用集成 电路设计 ２ ０ ０ ８ 年南方暴雪灾害和汶川大地震 中， 电力行业的重要性 已经得 以 而成 的触 发电路 逐渐 产生 了怀疑 ， 它 的电路情况相 当复杂 、 非常易 充分体现 ， 没 有 电现 代 社 会 不 会 有 任 何 文 明 如 何 安 全 有 效 的 利 用 受 电网 电压 影响、 触 发脉冲对称度不好 。 由单片机组成的控制 ， 其触
计数器装置 。 单片机作为程控 锁相 环 率， 能够使设备安全 的运行 ， 今后 势必 会发展 到人们 日常生活 的各 就是在单片机 中安置定时器／ 最重要的部件 ， 整个 系统主要依靠单片机来实现它的工作 。 本文 中 个 方面 。 我们选 用带有３ 个内部定时器／ 计数器 的８ ０ ５ ２ 单片机 。 计数器的外部 触发端 ， 当输人信号过零时触发计数器开始工作 。 单片机 内部定 时 单片机到底是什么东西 呢？ 多数人会感觉很陌生 ， 对 其 一 无 了 器／ 计数 器ＴＯ 和Ｔｌ 在输 人正弦 波信 号的 两个相邻周 期 内交替对 解， 感觉包含很高深的理论 。 其实单片机无非就是一个 电脑 ， 只不过 Ｖ ＯＣ 产 生的脉冲进行计数 。 是缩小版的。 但是麻雀虽小 ， 五脏却是俱全 的。 单片机也有和 电脑很 随着科技 的进步 ， 我们对 电源也提 出了更高更 强的要 求， 既要 多相 同的部件 ， 例如Ｃ Ｐ Ｕ， 内存 ， 还有用于记录指令 的存储单 元。 用 电源工作时稳定 ， 安全可靠 ， 又要 电源具有可 以自由调节 的电压 ， 以 户可 以根据 自身的特殊需要而设计 一个 单片机系统 ， 其实就是一个 便适应不 同额定 电压 电器的工作需求 。 我们在实际应用 中要考虑单 围绕单片机芯 片而组建 的计 算机应用系统 ， 这就是单片机 应用系 片机 内部计数器所允许的最大计数脉冲频率对相位检测分辨率的 统。 单片机开发系统是指单片机开 发调试 人员常用的维修工具 。 单 影响。 对５ ０ Ｈｚ 的交流电源而言 ， 当单片机 的时钟频率为１ ２ ＭＨｚ 时锁 片机会根据事先 预定 的程序完成设计人员想要的动作 ， 和机器人有 相环系统相位检测的分辨率可达０ ． ０ ３ ６ ， 这样 的角度分辨率可以满 异 曲同工 之处 ， 不能 自主的做出任何动作 ， 只能根据程序 的指令操 足一般工业测控领域对 晶闸管触 发控制 电路移相范 围的要求， 还要 考虑ＶＣ Ｏ 输 出脉冲频率的线性度 ， 应用线性度较高的压控 振荡器 。 作。 单片机所 能执 行的全部指 令， 就 是该单片机 的指令系统 。 计算机 的迅速发展衍生了各种各样 的产 品， 其中单片机就是衍 （ ２ ） 晶闸管作为 电力 电子领域 传统的功率器件 ， 也广泛 的应 用 生 品种的代表之作 。 根据 目前发展情况 ， 我们可 以简 单地将单 片机 在焊接 电源上 。 利用 晶闸管我们可 以准确的调节 电焊机输 出电压 ， 分为 以下几种类型 ； 通 用 型／ 专用型 、 总线型／ 非总 线 型 及 工 控 型 ／ 还能保证 电压的平稳， 以便焊接 时整流的稳定， 保证焊接的质量 ， 对 家 电型。 这是 按照不 同的分类 标准来 区分 的。 通用 型／ 专用 型的分 于高质量 的无缝焊接 显得尤为 重要 。 普通六相半波整流 电路 ， 每只 类依据是单片机适用范 围。 总线型 ｝ 总线型这 是按 单片机是否提 晶闸管导通 电时间短（ 为６ ０ 。 ） ， 电流 峰值Ｉ Ｄ 较高 ， 变压器利用率非常 供并行总线来 区分 的。 而工控型／ 家电型 是按 照单片机大致应用的 低 。 采用平衡 电抗器Ｉ Ｐ Ｌ 后， 有两只晶 闸管 同时导通（ 每组一只） ， 导 领域进 行区分 。 电时间均为 １ ２ ０ 。 ， 每只管子的峰值仅为１ ／ ２ Ｉ Ｄ， 是原来情 况的一半 ， 单片机 总体上 具有 以下几个特点 ： （ １ ） 单片机设计简 单 ， 使 用方 这大大提高了变压器的利用率 。 触发电路在焊 接中的作用主要是触 便， 可 以实现模 块化 ； （ ２ ） 单片机运行 可靠性高 ， 平均无故 障工作时 发 晶闸管 ， 这样 晶闸管就可 以按照事先设定的工作程序进行工作 ，
基于AT89C52单片机的晶闸管触发器的仿真分析
第6 期
汪钏。等：基于AT89C52单片机的晶闸管触发器的仿真分析
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1．1三相全控桥式整流电路及其仿真 由变压器 输出的三相电压接 入6个晶闸 管。并
将触发脉冲驱动电路放大了的相位角依次相差兀／3 的调 制脉冲 信号同 时送人 控制门 极Q1～ Q6 ，三 相
里
J— CSCR
Q3
6R QS
】
j品
圈I 系统硬件电路
- 收稿日期：2010—08—21 基金项目：湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划资助项目( JSU—CX一2009—21) I湖南首教育厅科学研究资 助项目( 10C1087) 作者筒介：汪钒( 1988一) 。男．湖北鄂州人．吉首大学物理科学与信息工程学院学生．主要从事集成电路设计研究 通讯作者：李云红(1975一) ．女(土家族) ．湖南桑植人．吉首大学物理科学与信息工程学院副教授．主要从事模拟电路 故障诊断、电子电路设计研究．
c) 。这样采用的光电隔离电路输出的同步信号效果理想，即使在恶劣的工业环境下，送人到单片机的信号
也能被单片 机识别．
1．3 脉冲驱动放大电路及其仿真
为保障晶闸管的正常工作，触发信号应有足够
的电压幅度( 4～10 V) 和功率 ( 0．5～2 W) LzJ ．由于
从单片机P1．2～P1．7口出来的信号幅值较小，不足
压波形图显示了从单片机输出来的脉冲信号。经过 脉冲驱动放大电路后，得到的输出电压波形图．其电
圈 8脉冲 驱动 放大 电路
压满足要求。参 设置为：R。=5 00 f 1．R；一1 000 Q．
第6 期
l5 lO >、；D_，】
出负载上的电压大小。从而实现了单片机的对触发器的智能化控制．
单片机在晶闸管触发电路中设计及应用
单片机在晶闸管触发电路中设计及应用
本文介绍一种由8031组成的触发控制系统，可实现高辨别率的数字触
发。
在常规控制中，主要是用控制装置对实现触发，这种办法因为受到电子元器件的限制，其辨别率不高，有时还会浮现误触发。
在电力拖动系统、电炉控制系统中现已大量采纳可控硅（晶闸管）元件作为可调电源向或电炉供电，这种由晶闸管组成的控制系统，主要是利用转变可控硅的控制角θ来调整供电。
1 硬件组成及原理
系统硬件组成1，只须在8031最小系统上加一块16位的定时／计数器8253和晶振，另加一块带一个14位定时／计数器的可编程RAM／IO扩展器8155，即可组成单片机的系统线路。
1．1 θ角定时
控制角θ是滞后自然换相点的电角度，在工频条件下，它和时光tθ有如下线性关系：其中T是工频电源周期，θ是控制角。
由上式可知，由电角度θ就知道对应的定时时光tθ，则可利用定时／计数器就能实现对θ角的定时，这种用硬件定时的办法可大大节约CPU的在线工作时光。
8031本身有两个16位的定时／计数器T0和T1，若用它们定时，选用方式1工作，就为16 位的定时／计数器方式。
由于8031单片机一个机器周期由12个振荡周期组成，工作于定时状态，计数频率为振荡频率的1／12，而工作于计数状态，计数频率为振荡频率的1／24，所以当取晶振频率为6MHz，选用方式1定时工作状态时，可得：
第1页共3页。
04 基于89C51单片机的晶闸管触发装置设计
收稿日期:2008-08 作者简介:朱群峰(1974—),女,讲师,实验室主任,研究方向为单片机技术和电力电子技术应用。
基于89C 51单片机的晶闸管触发装置设计朱群峰,黄 磊,王跃球(湖南邵阳学院电气工程系,湖南邵阳422000) 摘要:设计基于89C 51单片机控制的三相全控桥式电路六路脉冲触发装置,系统可根据需要通过键盘输入控制角α,软件定时,并采集同步信号,控制计数器8253实现定时,从而驱动电路输出一定控制角α的六路脉冲信号送晶闸管门极。
文章讨论了89C 51单片机控制的触发装置的硬件电路设计和软件的实现,并对系统的控制精度和调节范围做了分析,具有一定的实用价值。
关键词:89C 51;晶闸管;触发装置中图分类号:T M 930 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2009)02-0043-03D e s i g no f T r i g g e r i n g D e v i c e C o n t r o l l e db y 89C 51Z H UQ u n -f e n g ,H U A N GL e i ,W A N GY u e -q i u(D e p a r t m e n t o f E l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g ,S h a o y a n g U n i v e r s i t y ,S h a o y a n g 422000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e t h r e e -p h a s e f u l l y -c o n t r o l l e d b r i d g e p u l s e t r i g g e r i n g d e v i c e c o n t r o l l e d b y 89C 51i s m a i n l y i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r .T h i s d e v i c e c o n t r o l s a n g l e αa s n e e d e d ,c a l c u l a t e s t i m e b y s o f t w a r e ,g a t h e r s s i m u l t a n e o u s s i g n a l s t o r e a l -i z e t i m i n g b y c o u n t e r 8253a n d o u t p u t s 6p u l s e s i g n a l s w i t h a n a n g l e αt o S C Rg a t e .T h e h a r d w a r e a n d s o f t w a r e d e s i g n s o f t r i g g e r i n g d e v i c e c o n t r o l l e d b y 89C 51a r e d i s c u s s e d .T h e c o n t r o l a c c u r a c y a n d t u n i n g r a n g e o f t h i s s y s t e ma r e a n a l y z e dt o o .I t h a s m u c h v a l u e .K e y w o r d s :89C 51;t h y r i s t o r ;t r i g g e r i n g d e v i c e1 系统基本构成系统构成如图1所示,主电路由电网提供的三相交流电经主变压器给三相桥式整流电路供电,整流输出直流电给直流负载供电。
基于单片机的晶闸管触发电路研究
基于单片机的晶闸管触发电路研究【摘要】基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。
它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。
三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。
【关键词】单结晶体管；触发电路；移相；同步1.引言基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。
它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。
三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。
在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源，例如几百瓦甚至超过1—2kw的电源，这时为了提高变压器的利用率，减小波纹系数，也常采用三相整流电路。
另外由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少。
而采用三相桥式全控整流电路，可以有效的避免直流磁化作用。
虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少，但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直，当电感足够大时，负载电流波形可以近似为一条水平线。
在实际应用中，特别是小功率场合，较多采用单相可控整流电路。
当功率超过4KW时，考虑到三相负载的平衡，因而采用三相桥式全控整流电路。
在本电路中的电机的功率为22KW，因此，采用三相桥式全控整流电路来实现。
2.系统硬件电路整套系统的硬件电路主要由主回路和微处理器控制电路组成。
其中主回路包括同步信号产生电路和触发脉冲信号驱动电路以及带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路。
三相全控桥式整流电路是由一组共阴极接法的三相半波整流电路（共阴极的晶闸管依次为T1、T3、T5）各一组共阳接法的三相半波相控整流电路（共阳极组的晶闸管依次为T6、T4、T2）串联组成的。
为了分析方便，把交流电源的一具周期由六个自然换流点划分为六段，共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt1、ωt3、ωt5、时刻，分别触发T1、T3、T5晶闸管，同理可知共阳极组的自然换流点（α=0°）在ωt2、ωt4、ωt6时刻，分别触发T2、T4、T6晶闸管。
基于ATMEL89S52单片机的三相晶闸管触发电路的设计
（ 中国矿业 大 学信 息与 电 气工程 学 院 ，江 苏 徐 州 ２ １０ ） ２ ０ ８
摘 要 ：本 文 提 出 了一 种 基 于 Ａ ＭＥ ８ Ｓ２单 片机 的 三 相 桥 式 可 控 触 发 电路 的 设 计 方 法 ，主 要 包括 三 相 桥 式 Ｔ Ｌ９５
可控 整流 电路、 同步信号 的检测 、脉 冲的形成与放 大 以及 软件 实现等 内容。这种 方法利 用 了电压传 感器来检 测
收 藕 日期 ：０ １ ｏ ０ ２ １ 一 ４— ８ 作者简介 ： 王殿 俊 （ ９７一）， ， 士研 究 生 ， 力 电 子 与 电 力 传 动 ．Ｅ—ｍａ ： ａｇｊ３ ＠ １６ ｃｒ １８ 男 硕 电 ｉ ｗ ｎｄ１５ ２ ．ｏ ｌ ｎ
４
机 电 元 件
等要 求 … 。以 分立 元 件 及 专用 集 成 电路 为 主 的触 发 电路 ，其 性能不 尽如 人意 ，其具 有 电路 复杂 、易 受 电网 电压 影响 、触发 脉冲 对称度 不好 等缺点 。由
ｏ ｎ ＡＴＭ ＥＬ８ ５ ＣＵ ９Ｓ ２ Ｍ
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（ ｃｏｌ ｆ ｎｏｍ ｔ ｎａ ｄＥｅｔｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｉａＵ ｉｅｓｙｏ ｎ ｇ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｓｈ ｏ ｏ ｆ ａｉ ｎ ｌ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈｎ ｎｖｒｉ ｆ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｃｉ ｉ ｔ Ｍｉ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ｇ
第 ３期 ２１ ０ １年 ６月
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件
Ｖ０ ＿ ｌ３１ Ｎｎ ３
ＥＬＥＣＴＲｏＭ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ Ｃ０Ｍ Ｐ０ＮＥＮＴＳ
Ｊ ．０ｌ ｕｎ ２ １
基于PIC单片机的双向晶闸管触发
基于PIC单片机的双向晶闸管的导通实验实验环境：Proteus编程语言：汇编编程环境：MPLAB单片机：PIC16C77晶振：10MHz设计说明：本设计主要实现以下功能：1、通过单片机控制晶闸管的触发信号，从而实现晶闸管的触发2、通过七段数码管显示触发角大小3、通过键盘操作调节晶闸管触发角，并控制显示的开关4、通过键盘控制晶闸管的关断仿真图：图（1）仿真效果图图(2)交流电过零检测电路图（3）数码管连接电路图（4）晶闸管触发电路图（5）键盘连接电路图（6）ＰＩＣ单片机最小系统电路图（7）系统总图部分源程序:;******************************************* ;晶闸管导通实验,可靠控制范围（10~165）;******************************************* LIST P=16C77INCLUDE P16F877.INCBW EQU 20HBSTA TUS EQU 21HBFSR EQU 22HBPCH EQU 23HTM0T EQU 24HDSPC EQU 25HDIS0 EQU 26HDIS1 EQU 27HDIS2 EQU 28HDIS3 EQU 29HTM1T EQU 2AHSCR EQU 2BHAERF EQU 2CHDLAY1 EQU 2DHKDL Y EQU 2EHFLAG1 EQU 2FHKTEMP EQU 30HSHIFT EQU 31HCOM0 EQU 32HCOM1 EQU 33HCOM2 EQU 34HCOM3 EQU 35HCOM4 EQU 36HCOM5 EQU 37HORG 000HGOTO MAINORG 004HMOVWF BWSW APF STA TUS,0CLRF STA TUSMOVWF BSTA TUSMOVF FSR,0MOVWF BFSRMOVF PCLA TH,0MOVWF BPCH;***************************以上是中断现场保护CLRF PCLA THBTFSS INTCON,4GOTO NRB0BTFSC INTCON,1GOTO RB0INTNRB0: BTFSS INTCON,5GOTO NT0INTBTFSC INTCON,2GOTO T0INTNT0INT: BTFSC PIR1,0GOTO T1INT;******************以上是中断源判别INTOUT: CLRF STA TUSMOVF BFSR,0MOVWF FSRMOVF BPCH,0MOVWF PCLA THSW APF BSTA TUS,0MOVWF STA TUSSW APF BW,1SW APF BW,0RETFIE;***********************************以上是中断现场恢复RB0INT: BCF INTCON,1MOVF SCR,0MOVWF TM0TMOVLW H'87';为了使程序简介，此处选定时最小单位为56usMOVWF TMR0BCF INTCON,2BSF INTCON,5GOTO INTOUT;********触发脉冲*************T0INT: BCF INTCON,2MOVLW H'87'MOVWF TMR0DECFSZ TM0TGOTO INTOUTBSF PORTB,1CALL DELAYBCF PORTB,1BCF INTCON,5GOTO INTOUT;*********动态显示****************T1INT: BCF PIR1,0MOVLW H'F6'MOVWF TMR1HMOVLW H'4C'MOVWF TMR1LDECFSZ KDL YGOTO DISPMOVLW .100MOVWF KDL YBSF FLAG1,7DISP: INCF TM1TMOVLW .4;4ms刷新一次显示XORWF TM1T,0BTFSS STA TUS,ZGOTO INTOUTCLRF TM1TCLRF PORTDMOVLW .4SUBWF DSPC,0;ＤＳＰＣ起到显示指针的作用BTFSC STA TUS,CCLRF DSPCMOVLW H'F0'ANDWF PORTCMOVF DSPC,0CALL LEDPCIORWF PORTCBTFSC FLAG1,3GOTO TWINKLEDISC: MOVF DSPC,0ADDLW DIS0MOVWF FSRMOVF INDF,0CALL LEDDISMOVWF PORTDDISOT: INCF DSPCGOTO INTOUTTWINKLE: MOVF DSPC,0ADDLW .1XORWF SHIFT,0BTFSS STA TUS,ZGOTO DISCBTFSS FLAG1,6GOTO DISCMOVLW .0MOVWF PORTDGOTO DISOTLEDPC: ADDWF PCLDT 0X0E,0X0D,0X0B,0X07LEDDIS: ADDWF PCLDT 0X3F,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,0X07,0x7f,0x6f,0x00 ;********************************DELAY: MOVLW .100MOVWF DLAY1DELAY2: DECFSZ DLAY1GOTO DELAY2RETURN;*******************************8MAIN: CALL INITHERE: BTFSS FLAG1,7GOTO HEREBCF FLAG1,7MOVLW H'40';flag1.6用于闪烁标志位XORWF FLAG1MOVF PORTB,0ANDLW H'F0'XORLW H'F0'BTFSC STA TUS,ZGOTO NKEYMOVWF KTEMPGOTO HERE;*********************************NKEY: BTFSC KTEMP,7GOTO KSETBTFSC KTEMP,6GOTO KADDBTFSC KTEMP,5GOTO DISOCBTFSS KTEMP,4GOTO KOUTSCROC:BCF INTCON,1MOVLW H'10'XORWF INTCONGOTO KOUTDISOC: BTFSC FLAG1,3GOTO KOUTMOVLW H'20'XORWF FLAG1;FLAG1.5显示开关标志GOTO KOUT;********************************KSET: BSF FLAG1,3BSF FLAG1,5;有键按下及开显示BCF INTCON,4INCF SHIFTMOVLW .4SUBWF SHIFT,0BTFSS STA TUS,CGOTO KOUTCLRF SHIFTBCF FLAG1,3GOTO KOUT;****************************** KADD: BTFSS FLAG1,3GOTO KOUTBTFSS SHIFT,1GOTO GELBTFSS SHIFT,0GOTO SHIMOVLW .100MOVWF COM4GOTO KADD1SHI: MOVLW .10MOVWF COM4GOTO KADD1GEL: MOVLW .1MOVWF COM4KADD1: MOVF COM4,0ADDWF SCRMOVLW .165SUBWF SCR,0BTFSS STA TUS,CGOTO KOUTMOVLW .10MOVWF SCRGOTO KOUTKOUT: CLRF KTEMPADIS: MOVF SCR,0MOVWF COM0CALL DIV10MOVF COM2,0MOVWF DIS0BTFSC FLAG1,3GOTO SHI1MOVF COM0,0BTFSC STA TUS,ZGOTO GEDISSHI1: CALL DIV10MOVF COM2,0MOVWF DIS1BTFSC FLAG1,3GOTO BAI1MOVF COM0,0BTFSC STA TUS,ZGOTO SHDISBAI1: CALL DIV10MOVF COM2,0MOVWF DIS2GOTO BAIDISGEDIS: MOVLW .10MOVWF DIS1SHDIS: MOVLW .10MOVWF DIS2BAIDIS: MOVLW .10MOVWF DIS3GOTO HERE;**********乘/除10子程序*********;************除十,被除数存入com0，出口：com0为商，com2为余数DIV10: MOVLW D'10'MOVWF COM1CLRF COM2MOVLW D'8'MOVWF COM3DIV101: BCF STA TUS,CRLF COM0RLF COM2BSF COM0,0MOVF COM1,0SUBWF COM2BTFSS STA TUS,CCALL ADDDECFSZ COM3GOTO DIV101RETURNADD: MOVF COM1,0ADDWF COM2BCF COM0,0RETURN;**********************************************************MUL10: MOVF COM0,0MOVWF COM1BCF STA TUS,CRLF COM0RLF COM0RLF COM0RLF COM1,0ADDWF COM0,0RETURN;**********初始化程序*********** INIT: CLRF INTCONCLRF PIR1CLRF PIR2BANKSEL TRISAMOVLW H'F1'MOVWF TRISBCLRF TRISCCLRF TRISDCLRF PIE1BSF PIE1,0;开定时器1中断CLRF PIE2MOVLW H'0F'MOVWF OPTION_REGBANKSEL PORTACLRF PORTDCLRF PORTCCLRF PORTBMOVLW H'F6'MOVWF TMR1HMOVLW H'4C'MOVWF TMR1LMOVLW TM0TMOVWF FSRCLR: CLRF INDFINCF FSRMOVF FSR,0XORLW SCRBTFSS STA TUS,ZGOTO CLRMOVLW .10MOVWF SCRBSF T1CON,0MOVLW H'C0'MOVWF INTCONRETLW 0 END。
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基于AT89C52单片机的晶闸管触发器的设计
2010-09-05 16:24:10 来源:互联网
关键字：AT89C52晶闸管触发器
0 引言
基于单片机的晶闸管触发器无疑是现在的热门触发装置。
它具有诸多优点，温漂小，可靠性高，便于智能化控制等。
一般的触发装置往往只采集一相同步信号，然后经单片机处理送出带有一定导通角α的六路脉冲控制信号，这无疑对三相交流电有一定的误差。
本设计同时采集三相的同步脉冲信号，避免了只检测一相而造成的延时。
同时，系统中的三相全控桥式整流电路采用了阻容吸收装置，避免产生过电压，使系统更加的稳定可靠。
1 系统硬件电路
整套系统的硬件电路主要由主回路和微处理器控制电路组成。
其中主回路包括同步信号产生电路和触发脉冲信号驱动电路以及带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路。
本装置所用AT89C52单片机的定时／计数器，采用12 M晶振定时器方式工作，同步信号产生电路用以将从电网获得的220 V交流电压转换成6个在相位上相差60°的同步脉冲，AT89C52用作接收同步信号和α角，并将α角转换为脉冲延时，从而控制三相全控桥式整流电路的门级，控制输出电流的大小；驱动电路用来将从单片机出来的脉冲信号进行功率放大；带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路实现对输出电流大小的控制并接收过电流、过电压。
1．1 AT89C52主控制电路
主控制电路(图1)充分利用AT89C52内部资源，通过外接12 M晶振和电容来实现时钟电路。
如图1所示，同步信号通过P0．0～P0．2口输入，单片机通过内部软件实现计时和向P1．2～P1．7口输出六路脉冲控制信号。
若程序死循环，即可上电自动复位或人工复位。
电路结构非常简单，易于实现。
1．2 三相全控桥式整流电路
经变压器出来的直流电压接通六个晶闸管。
同时经过脉冲隔离驱动电路出来α的带触发角的六路脉冲信号控制门级UT1～UT6。
为了避免产生过电压而造成的不利影响，提高系统的稳定性，本实验采用带阻容吸收装置的三相全控桥式整流电路，如图2所示。
阻容吸收装置利用电容来吸收过电压，将引起过电压的磁场能量变成电场能量储存在变压器中，然后电容通过电阻放电，将能量释放在电阻上。
1．3 同步电路设计
传统的触发电路一般都需要三相同步变压器提供同步信号，在三相全控桥式整流电路中，采用单片机触发的晶闸管，首先要使触发脉冲的自然换相点与三相电源的线电压的过零点同步。
为克服传统的同步变压器接法复杂，调试困难的缺点，采用三个如图3所示的同步电路，每一个电路采集一相同步信号，这样使得误差更小，精度更高。
这三个一样的电路分别接入单片机的P0．0～P0．2。
同步电路主要由过零检测器SF339和光耦隔离组成。
由结构简单、使用方便的SF339从电网中获得的线电压转换成方波信号，再经过光耦隔离，形成触发电路所需的同步信号，其中每个电源周期的过零点输出两个同步脉冲，如图4所示。
这样一个
周期内，三相电源输出6个同步脉冲，这6个同步脉冲信号在相位上相差60°。
同步信号再经过整形输出分别送到AT89C52的三个输入端口P0．0～PO．2．
1．4 触发脉冲驱动电路
六路脉冲控制信号在送入晶闸管控制级之前，必须对其进行放大，因为从AT89C52输出的脉冲信号强度不够驱动晶闸管，此时采用如图5所示的光电耦合集成运放驱动电路。
从单片机来的控制信号经过光电耦合再由集成运放放大，达到晶闸管所需的触发脉冲。
这种方法摒弃了体积较大的脉冲变压器，电路的结构更简化。
2 软件定时与实现
2．1 软件的定时
由于定时器采用AT89C52的自动计数功能，省去了单片机外接定时芯片，简化了设计电路。
采用的晶振为12MHz，分频为12，所以相应的时钟周期为：
即定时计数器的最大值为20000，它对应同步脉冲360°电角度。
为了使电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时有触发脉冲，可以有两种方法：宽脉冲触发法和双脉冲触发法。
宽脉冲触发法是使每个脉冲的宽度大于60°，但必须小于120°，一般取80°～100°。
双脉冲触发法是在触发某一号晶闸管时，同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组的两个应导通的晶闸管上都有触发脉冲，相当于两个窄脉冲等效的代替大于60°的宽脉冲。
采用宽脉冲触发法的软件实现要比双脉冲触发法更简便。
现取脉冲宽度为90°，因此计数初值N0为：
即第一个脉冲的延迟时间的计数初值为5 000，又从同步信号产生电路获得6个在相位上相差60的脉冲，经过输入α角的延时，从而控制三相全控桥式晶闸管整流电路输出电流的大小，延迟角度α可以通过软件延时来实现，其延迟初值Nα为：
其输出波形原理如图6所示(以α=30°为例)：
2．2 软件的实现
主程序中包括了系统初始化子程序，控制角的输入及计算，同步输入信号的检测，脉冲信号的输出，系统启动、复位或停机的控制。
主程序流程图如图7：
3 结束语
本实验充分利用了AT89C52单片机的内部资源，采用了单片机实现导通α角对电路输出电流的控制，使用单片机内部计数／定时器而省去了一些外围器件，由此使得结构简单。
通过软件实现对晶闸管的控制智能化。
该控制方案简单，使用元件少、实现容易、应用广泛，有很高的实用和推广价值。