三相橋式移相觸發(fā)電路的單片機實現(xiàn)

1、三相橋式移相觸發(fā)電路的單片機實現(xiàn)摘要：本文介紹了通過8051單片機來實現(xiàn)三相橋式整流電路中晶閘管的移相觸發(fā)的方法。觸發(fā) 方式有單寬脈沖觸發(fā)和雙窄脈沖觸發(fā)兩種方式，本文選用雙窄脈沖觸發(fā)方式來克服單寬脈沖觸 發(fā)方式所帶來的缺點。關鍵詞：單片機晶閘管整流電路1引言三相橋式全控整流電路的作用是將交流電整流為為可調的直流電壓。其中晶閘管的觸發(fā) 控制可以通過模擬電路、數字電路、單片機控制等方法來實現(xiàn)。比較發(fā)現(xiàn)：模擬電路控制的 精度不高、對稱性不好且容易受到溫度漂移的影響；而數字式觸發(fā)電路與模擬方式相比，其 控制精度高、對稱性好、溫度漂移影響小，但其存在著電路復雜、移相觸發(fā)角較大時控制精 度有所降低等缺點；

2、而單片機控制除了具有與數字式觸發(fā)電路相同的優(yōu)點外，更因為其移相 觸發(fā)角由軟件計算完成，因而觸發(fā)電路結構簡單，控制十分靈活，精度可通過軟件補償，移 相范圍可以任意調節(jié)等特點，目前已經獲得了廣泛的應用。3.硬件設計方案系統(tǒng)的硬件組成主要包括8051單片機及外圍電路。外圍電路包括觸發(fā)脈沖形成電路、 驅動輸出電路、顯示部分、晶閘管過電壓保護和過電流保護電路、鍵盤電路等組成，如下圖 所示：在整流電路中，由于晶閘管的觸發(fā)信號應該以同步電壓信號為基準延遲一定的相位角， 所以脈沖形成電路的任務就是測量同步電壓過零的時刻，并以此點作為單片機計算晶閘管觸 發(fā)相位角的起始點。為得到電壓的過零信號，這里采用了過零比較

3、器LM324把正弦波信號變 換成為同步方波信號。將得到的方波信號送入單穩(wěn)態(tài)脈沖觸發(fā)芯片74LS123中，由74LS123 的工作原理可以知道，當正向輸入端為上升沿的時候，會輸出一個正向觸發(fā)脈沖，這樣就得 到了過零觸發(fā)脈沖?？紤]到簡化電路、節(jié)約單片機資源、提高精度等要求，脈沖形成電路將 由三相電壓信號處理得到的過零脈沖反向后“線或”后接入單片機的外部中斷口 INT0，因為每一個時刻有且只有一相電壓的過零脈沖為低電平，故可以用中斷查詢的方法查詢底電平 出現(xiàn)的時刻，由CPU控制軟件完成移相計算后，按照移相要求輸出觸發(fā)脈沖。從P1 口輸出 滿足要求的晶閘管觸發(fā)脈沖信號。4軟件設計方案分析三相橋式全控整

4、流電路的工作原理可知：為了確保電路的正常工作，需要保證在任 意時刻共陰極組（VT1、VT3、VT5）與共陽極組（VT4、VT6、VT2）中分別有一個晶閘管同時 導通，方可形成導電回路。導通的順序為：VT1和VT6、VT1和VT2、VT3和VT2、VT3和VT4、 VT5和VT4、VT5和VT6,依此類推；有一種方法是在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給序號緊前的 一個晶閘管補發(fā)脈沖，用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60度，脈沖寬度 一般為20度到30度，稱為雙脈沖觸發(fā)。雙脈沖觸發(fā)電路的結構較為復雜，但要求的觸發(fā)電 路輸出功率小。寬脈沖觸發(fā)電路雖然可以少輸出一半脈沖，但為了不使脈沖變壓器飽和，

5、需 將鐵心體積做的較大一些，繞組匝數較多，導致漏感增大，脈沖前沿不夠陡，對于晶閘管的 串聯(lián)使用不利。雖然可以用去磁繞組改善這種情況，但又使觸發(fā)電路復雜化。故此處用的是 雙脈沖觸發(fā)方式?？刂瞥绦虬ㄈ糠郑褐鞒绦?、外部中斷服務程序和內部定時器（T0、T1）中斷服務程 序，程序流程圖如圖所示：（a）主程序流程圖（b）定時器T1中斷服務程序INT0中斷定時器0中斷(d)T0中斷服務程序5.結論三相橋式全控整流電路的單片機實現(xiàn)方法除了具有與數字式觸發(fā)電路相同的優(yōu)點外，更 因為其移相觸發(fā)角由軟件計算完成，因而觸發(fā)電路結構簡單，控制十分靈活，精度可通過軟 件補償，移相范圍可以任意調節(jié)等特點，目前已經獲得了

6、廣泛的應用。參考文獻：黃俊，王兆安.電力電子變流技術【M】.北京：機械工業(yè)出版社，2000張義和，陳敵北.例說8051.人民郵電出版社，2006Realization of Trip-Pulses in Three-Phase Bridge Rectifier Circuit based on MCUAbstract： The paper introduces the generation method of the trip pulse of thyristor in three phasesbridge rectifier circuit used by Microcontroller 8051.We select the double narrow pulse method to avoid the disa