http://摘　要：詳細(xì)介紹了8031單片機在晶閘管觸發(fā)電路中的應(yīng)用：高分辨率的數(shù)字觸發(fā)器。
關(guān)鍵詞：單片機　晶閘管觸發(fā)電路　數(shù)字觸發(fā)器

0　前　言
　　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(diào)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(diào)節(jié)供電電壓。在常規(guī)控制中，主要是用電子控制裝置對可控硅實現(xiàn)觸發(fā)，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)。本文介紹一種由8031單片機組成的觸發(fā)控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)高分辨率的數(shù)字觸發(fā)。

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，即可組成單片機的系統(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(guān)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(yīng)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單片機一個機器周期由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(dāng)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：

　　由上可知，分辨率和移相范圍都能達(dá)到令人滿意的結(jié)果。

1．2　同步信號輸入和觸發(fā)脈沖輸出

　　本系統(tǒng)采用三相同步電路。三相交流同步電源取自同步變壓器的副繞組，經(jīng)rc移相后使其過零點正好都對準(zhǔn)六個自然換相點，再經(jīng)三個電壓比較器輸出周期為 20ms的三相方波同步信號，送至單片機p1的p1．3～p1．5，由于同步信號跳變即為自然換相點，單片機檢測這三位狀態(tài)字，即可進(jìn)行軟件認(rèn)相，并作出 ±a、±b、±c的標(biāo)志，以供θ角定時和輸出（觸發(fā)）、控制之用。

　　為簡化電路，減少脈沖變壓器體積，增強電路的抗干擾能力，本系統(tǒng)采用脈沖列觸發(fā)方式。其中六個觸發(fā)信號經(jīng)8155 a口送出，由外部電路調(diào)制成頻率為2khz的觸發(fā)脈沖列，經(jīng)功放電路分別加到6個可控硅的門極。整個觸發(fā)裝置的連接如圖2。 欲知詳情，請下載word文檔 下載文檔