單片機控制寬脈沖觸發(fā)可控調(diào)壓電路?

　　在交流調(diào)壓電路中，晶閘管作為可控開關(guān)其導(dǎo)通應(yīng)同時具備兩個條件，即承受正向陽極電壓的同時給門極施加一正向電壓。門極電壓就是控制觸發(fā)電壓，可以是直流信號、交流信號或脈沖信號。其中脈沖信號控制時間短，門極損耗小，同時又能實現(xiàn)移相控制，因而在實際電路中應(yīng)用較多。如果負載功率較大或功率因數(shù)較低，還需相應(yīng)增大脈沖輸出幅度及擴展脈沖寬度。
　　我們設(shè)計了一種單片微機控制寬脈沖、高電壓、大電流觸發(fā)電路。適用于大功率或強感性的各種生產(chǎn)機械。
　　1?電路組成
　　本電路的框圖見圖1。
　　2?主要技術(shù)性能
　　●觸發(fā)脈沖寬度10ms內(nèi)可調(diào)；觸發(fā)電壓4V內(nèi)可調(diào)
　　●觸發(fā)電流1000mA內(nèi)可調(diào)；移相范圍180°
　　3?主電路
　　主電路采用兩個晶閘管反向并聯(lián)，在觸發(fā)控制脈沖作用下相互180°交替導(dǎo)通，見圖2。
　　4?同步檢測電路
　　同步檢測電路的作用是檢測出正弦電源每周期的兩個過零點，作為同步信號的計時起點，其U1是經(jīng)同步變壓器降壓后的正弦同步信號，由過零變換電路LM324變換成180°的方波信號U2送入單穩(wěn)電路74LS123的兩個觸發(fā)端2腳和9腳。2腳的上升沿觸發(fā)74LS123使其{13}腳輸出一寬度由R5、C2確定的矩形脈沖，9腳的方波下降沿觸發(fā)74LS123使其5腳輸出一寬度由R6、C3確定的矩形脈沖。這兩個脈沖序列經(jīng)或非門后即形成交變的正負過零脈沖，其下沿準(zhǔn)確對應(yīng)了正弦信號的每個過零點，作為單片機的中斷觸發(fā)信號，其波形見圖4。
　　5?CPU控制
　　單片微機的作用是接受同步脈沖中斷和主電路的反饋信號后進行精確延時，發(fā)出適當(dāng)相位的負脈沖，包括脈寬控制和移相。單片機8031內(nèi)部有兩個定時/計數(shù)器：CTC0、CTC1，多個輸出端口，利用CTC0和CTC1進行延時控制便可在P1口輸出所需相位的脈沖。首先把74LS02輸出的同步信號送入CPU的中斷INT0端作為中斷信號。在INT0中斷服務(wù)程序中先清P1?0（這里P1?0是脈沖輸出端），然后把t1賦值給CTC0并啟動CTC0，延時t1產(chǎn)生溢出中斷（t1為控制角α對應(yīng)的時間）。在CTC0中斷服務(wù)程序中將P1?0置位，然后把t2賦值給CTC1（t2為脈沖寬度）并啟動CTC1，延時t2后，CTC1產(chǎn)生溢出中斷，在CTC1中斷服務(wù)程序中，將P1?0清零，關(guān)閉CTC0、CTC1等待下一個中斷信號的到來。
　　6?脈沖分配與放大電路
　　單片微機8031的P1?0腳在一個電源周期內(nèi)輸出兩個方波脈沖分別觸發(fā)t1和t2，因此利用同步方波U2對一個周期內(nèi)的兩個脈沖進行分割，分割后的脈沖由光電耦合器放大送入兩個晶閘管的控制極，脈沖幅度由R8決定，見圖5。