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应用单片机组成晶闸管触发器硬件电路设计方案

发布时间:2020-06-30 19:39:53 阅读: 来源:天然气缓蚀剂厂家

1 引言

本文引用地址: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。该方法所用单片机资源少,只需一个同步信号,电路比较简单,但软件设计工作量稍大。

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