基于PICl2F508的交流接觸器節(jié)電器設計

作者：時間：2010-08-11 來源：網(wǎng)絡

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CJ系列交流 接觸器以價格便宜及使用壽命長的優(yōu)勢，廣泛應用于低壓配電，但在運行當中電能損耗大，噪音大，并且經(jīng)常燒毀線圈。本文針對交流 接觸器運行噪聲大，耗電高，線圈鐵心運行溫度高，易燒毀的難題，設計了一款適合CJ系列交流 接觸器的節(jié)電器，主要是采用單片機PICl2F508控制可控硅的導通角，也就是控制加在負載(交流接觸器線圈)上的電壓波形，從而實現(xiàn)交流接觸器的大電流直流吸合，低壓小電流維持運行，達到無聲節(jié)能的目的。

1 電路工作原理
圖1是交流接觸器的原理框圖，主要由220 V交流電輸入、可控硅、單片機控制電路和負載等組成。單片機控制電路主要是控制可控硅的導通時間。最終加在負載(交流接觸器線圈)上的電壓波形如圖2所示。

本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/173266.htm

在t=0～T1期間，可控硅的導通角是180°，加在交流接觸器線圈上的電壓波形是脈動的直流正弦半波，線圈獲得大電流，接觸器吸合。當t>T1后，通過單片機控制可控硅的導通時間為時間很短的T，加在交流接觸器線圈上的電壓波形是直流窄脈沖波，剛好能使接觸器維持在吸合狀態(tài)。實踐證明，T1取60 ms就能使接觸器可靠地吸合；T取2 ms，就能使接觸器可靠地維持在吸合狀態(tài)。通過單片機，能夠精確地控制時間T1和T。

2 系統(tǒng)設計
2．1 硬件電路設計
2．1．1 單片機PIC12F508介紹
PICl2F508是Microchip Technology生產(chǎn)的低成本高性能8位全靜態(tài)的基于閃存的CMOS單片機，總共只有8個管腳。它們采用RISC架構，僅有33條單字／單周期指令。除程序跳轉指令(為兩個周期)外的所有其他指令都是單周期(200 ns)的。PIC12F508本身自帶上電復位(POR)和內(nèi)部振蕩模式(INTRC)，使器件不再需要外部復位電路和晶振，降低了產(chǎn)品的開發(fā)成本。
2．1．2 過零檢測電路
為了確保利用單片機對可控硅的可靠控制，必須準確地判斷220 V交流電壓的過零點。綜合各個方面的考慮，本文采用光耦P521完成過零點的檢測，如圖3所示。220 V經(jīng)過120 kHz的電阻降壓后，加載到光耦的輸入端，光耦的輸出端接到PICl2F508的端口GPl。當交流220 V的零點來到時，光耦第四管腳沒有信號輸出。