單片機(jī)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(shí)具備兩個(gè)條件，即承受正向陽極電壓的同時(shí)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(hào)、交流信號(hào)或脈沖信號(hào)。其中脈沖信號(hào)控制時(shí)間短，門極損耗小，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)移相控制，因而在實(shí)際電路中應(yīng)用較多。如果負(fù)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(kuò)展脈沖寬度。
　　我們?cè)O(shè)計(jì)了一種單片微機(jī)控制寬脈沖、高電壓、大電流觸發(fā)電路。適用于大功率或強(qiáng)感性的各種生產(chǎn)機(jī)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(gè)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(gè)過零點(diǎn)，作為同步信號(hào)的計(jì)時(shí)起點(diǎn)，其U1是經(jīng)同步變壓器降壓后的正弦同步信號(hào)，由過零變換電路LM324變換成180°的方波信號(hào)U2送入單穩(wěn)電路74LS123的兩個(gè)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(gè)脈沖序列經(jīng)或非門后即形成交變的正負(fù)過零脈沖，其下沿準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)了正弦信號(hào)的每個(gè)過零點(diǎn)，作為單片機(jī)的中斷觸發(fā)信號(hào)，其波形見圖4。
　　5?CPU控制
　　單片微機(jī)的作用是接受同步脈沖中斷和主電路的反饋信號(hào)后進(jìn)行精確延時(shí)，發(fā)出適當(dāng)相位的負(fù)脈沖，包括脈寬控制和移相。單片機(jī)8031內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器：CTC0、CTC1，多個(gè)輸出端口，利用CTC0和CTC1進(jìn)行延時(shí)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(hào)送入CPU的中斷INT0端作為中斷信號(hào)。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(dòng)CTC0，延時(shí)t1產(chǎn)生溢出中斷（t1為控制角α對(duì)應(yīng)的時(shí)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(dòng)CTC1，延時(shí)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(gè)中斷信號(hào)的到來。
　　6?脈沖分配與放大電路
　　單片微機(jī)8031的P1?0腳在一個(gè)電源周期內(nèi)輸出兩個(gè)方波脈沖分別觸發(fā)t1和t2，因此利用同步方波U2對(duì)一個(gè)周期內(nèi)的兩個(gè)脈沖進(jìn)行分割，分割后的脈沖由光電耦合器放大送入兩個(gè)晶閘管的控制極，脈沖幅度由R8決定，見圖5。