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應(yīng)用單片機(jī)組成晶閘管觸發(fā)器硬件電路設(shè)計方案

作者: 時間:2012-06-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 引言

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/171264.htm

晶閘管也叫可控硅整流器.是目前工業(yè)中最為廣泛的大功率變換器件。晶閘管在燒結(jié)爐、電弧爐等整流場合主要采用移相觸發(fā)控制,即通過調(diào)節(jié)晶閘管導(dǎo)通時刻的相位實(shí)現(xiàn)控制輸出。傳統(tǒng)的晶閘管采用模擬控制電路,無法克服其固有缺點(diǎn)。數(shù)字式控制電路與模擬式相比,主要優(yōu)點(diǎn)是輸出波形穩(wěn)定和可靠性高,但其缺點(diǎn)是電路比較復(fù)雜,移相觸發(fā)角較大時控制精度不高。隨著技術(shù)的發(fā)展,由的控制電路的優(yōu)勢越明顯,除具有與數(shù)字式觸發(fā)電路相同的優(yōu)點(diǎn)外,更因其移相觸發(fā)角通過軟件計算完成,觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單,控制靈活,溫漂影響小,控制精度可通過軟件補(bǔ)償,移相范圍可任意調(diào)節(jié)等特點(diǎn),目前已獲得業(yè)界的廣泛認(rèn)可。以三相橋式全控整流電路為例,介紹晶閘管電路的設(shè)計,以及軟件實(shí)現(xiàn)移相觸發(fā)脈沖控制的方法。

2 單片機(jī)

單片機(jī)控制的晶閘管觸發(fā)器主要由同步信號檢測、CPU電路、復(fù)位電路和觸發(fā)脈沖驅(qū)動電路4部分組成,如圖l所示。CPU通過檢測電路獲知觸發(fā)信號,依據(jù)所要控制的電路要求,通過編程實(shí)現(xiàn)預(yù)定的程序流程,在相應(yīng)時間段內(nèi)通過單片機(jī)I/O端輸出觸發(fā)脈沖信號,復(fù)位電路可保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

3 移相觸發(fā)脈沖的控制原理

相位控制要求以變流電路的自然換相點(diǎn)為基準(zhǔn),經(jīng)過一定的相位延遲后,再輸出觸發(fā)信號使晶閘管導(dǎo)通。在實(shí)際中,自然換相點(diǎn)通過同步信號給出,再按同步電壓過零檢測的方法在CPU中實(shí)現(xiàn)同步,并由CPU控制軟件完成移相計算,按移相要求輸出觸發(fā)脈沖。

圖2為三相橋式全控整流電路,觸發(fā)脈沖信號輸出的時序也可由單片機(jī)根據(jù)同步信號電平確定,當(dāng)單片機(jī)檢測到A相同步信號時,輸出脈沖時序通常采用移相觸發(fā)脈沖的方法,即用一個同步電壓信號和一個定時器完成觸發(fā)脈沖的計算。這在三相電路對稱時是可行的。因為三相完全對稱,各相彼此相差120°,電路每隔60°換流一次,且換流的時序事先已知。該方法所用單片機(jī)資源少,只需一個同步信號,電路比較簡單,但軟件設(shè)計工作量稍大。


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