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基于8031單片機的晶閘管觸發(fā)電路設計

作者: 時間:2011-09-25 來源:網(wǎng)絡 收藏

本文介紹一種由8031組成的控制系統(tǒng),可實現(xiàn)高分辨率的數(shù)字。在常規(guī)控制中,主要是用電子控制裝置對可控硅實現(xiàn),這種方法由于受到電子元器件的限制,其分辨率不高,有時還會出現(xiàn)誤觸發(fā)。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/172473.htm

  在電力拖動系統(tǒng)、電爐控制系統(tǒng)中現(xiàn)已大量采用可控硅(晶閘管)元件作為可調電源向電動機或電爐供電,這種由晶閘管組成的控制系統(tǒng),主要是利用改變可控硅的控制角θ來調節(jié)供電電壓。

  1 硬件組成及原理

  系統(tǒng)硬件組成如圖1,只須在8031最小系統(tǒng)上加一塊16位的定時/計數(shù)器8253和晶振電路,另加一塊帶一個14位定時/計數(shù)器的可編程RAM/IO擴展器8155,即可組成的系統(tǒng)線路。

  1.1 θ角定時

  控制角θ是滯后自然換相點的電角度,在工頻條件下,它和時間tθ有如下線性關系:


  其中T是工頻電源周期,θ是控制角。

  由上式可知,由電角度θ就知道對應的定時時間tθ,則可利用定時/計數(shù)器就能實現(xiàn)對θ角的定時,這種用硬件定時的方法可大大節(jié)省CPU的在線工作時間。


  8031本身有兩個16位的定時/計數(shù)器T0和T1,若用它們定時,選用方式1工作,就為16 位的定時/計數(shù)器方式。因為8031一個機器周期由12個振蕩周期組成,工作于定時狀態(tài),計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12,而工作于計數(shù)狀態(tài),計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24,所以當取晶振頻率為6MHz,選用方式1定時工作狀態(tài)時,可得:


  式中,T為工頻周期,T=20ms。

  由于16位定時/計數(shù)器最大定時時間為65536,故最大定時角為:


  由此可見,用8031單片機T0、T1定時,移相范圍大,而分辨率則受本機機器周期限制,再就是用于三相定時,2個定時/計數(shù)器也不夠,故最后確定選用NEC8253C-2定時/計數(shù)器來實現(xiàn)θ角定時,8253是一個三通道的16位定時/計數(shù)器,以減1計數(shù)方式工作,三個通道剛好滿足三相定時,而計數(shù)頻率由外部晶振提供,不受系統(tǒng)頻率限制,選用計數(shù)頻率為4MHz,則分辨率和最大定時角分別為:


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