基于51單片機(jī)的晶閘管觸發(fā)器的設(shè)計(jì)

O 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。一般的觸發(fā)裝置往往只采集一相同步信號(hào)，然后經(jīng)單片機(jī)處理送出帶有一定導(dǎo)通角α的六路脈沖控制信號(hào)，這無疑對(duì)三相交流電有一定的誤差。本設(shè)計(jì)同時(shí)采集三相的同步脈沖信號(hào)，避免了只檢測一相而造成的延時(shí)。同時(shí)，系統(tǒng)中的三相全控橋式整流電路采用了阻容吸收裝置，避免產(chǎn)生過電壓，使系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠。

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。
本裝置所用AT89C52單片機(jī)的定時(shí)／計(jì)數(shù)器，采用12 M晶振定時(shí)器方式工作，同步信號(hào)產(chǎn)生電路用以將從電網(wǎng)獲得的220 V交流電壓轉(zhuǎn)換成6個(gè)在相位上相差60°的同步脈沖，AT89C52用作接收同步信號(hào)和α角，并將α角轉(zhuǎn)換為脈沖延時(shí)，從而控制三相全控橋式整流電路的門級(jí)，控制輸出電流的大?。或?qū)動(dòng)電路用來將從單片機(jī)出來的脈沖信號(hào)進(jìn)行功率放大；帶阻容吸收裝置的三相全控橋式整流電路實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流大小的控制并接收過電流、過電壓。
1．1 AT89C52主控制電路
主控制電路(圖1)充分利用AT89C52內(nèi)部資源，通過外接12 M晶振和電容來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘電路。如圖1所示，同步信號(hào)通過P0．0～P0．2口輸入，單片機(jī)通過內(nèi)部軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)和向P1．2～P1．7口輸出六路脈沖控制信號(hào)。若程序死循環(huán)，即可上電自動(dòng)復(fù)位或人工復(fù)位。電路結(jié)構(gòu)非常簡單，易于實(shí)現(xiàn)。

1．2 三相全控橋式整流電路
經(jīng)變壓器出來的直流電壓接通六個(gè)晶閘管。同時(shí)經(jīng)過脈沖隔離驅(qū)動(dòng)電路出來α的帶觸發(fā)角的六路脈沖信號(hào)控制門級(jí)UT1～UT6。
為了避免產(chǎn)生過電壓而造成的不利影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本實(shí)驗(yàn)采用帶阻容吸收裝置的三相全控橋式整流電路，如圖2所示。阻容吸收裝置利用電容來吸收過電壓，將引起過電壓的磁場能量變成電場能量儲(chǔ)存在變壓器中，然后電容通過電阻放電，將能量釋放在電阻上。