基于A(yíng)TMEL89S52 單片機的三相橋式可控觸發(fā)電路的設計

3. 2 觸發(fā)脈沖的形成與放大

脈沖的形成與放大電路如圖4 所示。來(lái)自單片機P1. 0 P1. 5 的六路較弱的脈沖信號輸入到反相器74HC04,經(jīng)過(guò)光電隔離器4N25 隔離輸出，最后經(jīng)過(guò)脈沖變壓器TB1 放大輸出到相應晶閘管的門(mén)極g 和陰極k.

圖4 觸發(fā)脈沖的形成與放大

如圖5 所示，六路觸發(fā)脈沖形成過(guò)程如下。當單片機檢測到A 同步電壓Ua 從負到正的過(guò)零點(diǎn)信號（ 實(shí)際上檢測到的應該是2.5V） 時(shí)，它會(huì )接收到來(lái)自于INT1 的中斷請求信號，這時(shí)，單片機會(huì )中斷響應，服務(wù)子程序。這個(gè)子程序的功能是決定如何產(chǎn)生第一個(gè)觸發(fā)脈沖的上升沿。當單片機檢測到同步信號過(guò)零點(diǎn)時(shí)，單片機的16 位計數器/定時(shí)器1 同時(shí)開(kāi)始計時(shí)，它工作在工作方式1; 由于A(yíng)tmel89s52 單片機的晶振是12MHz,它的一個(gè)機器周期是1μm.定時(shí)的長(cháng)度是由單片機的要產(chǎn)生的觸發(fā)延時(shí)角α 決定的。由于一個(gè)正弦波的周期是20ms,定時(shí)的長(cháng)度由下式?jīng)Q定： tα = α × 20 /360°ms.定時(shí)器的初始化值可以根據tα來(lái)設定。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文定義了一個(gè)長(cháng)度為180 的數組，它對應于觸發(fā)延時(shí)角α 從0 到180 度的變化。這個(gè)數組保存在單片機的ROM 存儲區。這樣，定時(shí)器對應于每個(gè)觸發(fā)角的初始化設定值就可以直接賦值給定時(shí)器1 了。定時(shí)器初始化之后，就啟動(dòng)定時(shí)器工作。當定時(shí)時(shí)間就一到，定時(shí)器的溢出標志位置1,單片機開(kāi)始執行定時(shí)器1 的中斷服務(wù)子程序。

這子函數將P1. 0 設置為高電平，用于觸發(fā)VT1;這里定義脈沖的寬度為27°，即1. 5ms,則定時(shí)器1 的TH1 = FAH,TL1 = 24H; 于是開(kāi)始啟動(dòng)定時(shí)器第二次計數； 當定時(shí)時(shí)間一到，定時(shí)器開(kāi)始執行中斷服務(wù)子程序。在這個(gè)函數中，P1. 0 設置為低電平，表示觸發(fā)脈沖結束。由于第二個(gè)脈沖比一個(gè)脈沖滯后60°，也即是3. 33ms; 那么，第一個(gè)脈沖的下降沿到第二個(gè)脈沖的上升沿的時(shí)間間隔應為1. 83ms.因此，定時(shí)器應設置為T(mén)H1 = F8H,TL1= DAH; 這樣就啟動(dòng)定時(shí)器第三次定時(shí)。當定時(shí)時(shí)間一到，定時(shí)器開(kāi)始執行中斷服務(wù)子程序。在這個(gè)子函數中，P1.1 引腳被置為高電平來(lái)觸發(fā)VT2.對于其他晶閘管的觸發(fā)原理相同，這里不再詳述。

圖5 六路觸發(fā)脈沖的波形

雙窄脈沖的輸出如圖5 所示。P1. 0 引腳輸出一個(gè)主脈沖給VT1 的同時(shí)，P1. 5 引腳輸出一個(gè)次脈沖（ 補發(fā)脈沖） 給VT6; 延時(shí)60°后，P1. 1 引腳輸出一個(gè)主脈沖給VT2,同時(shí)，P1. 0 引腳輸出一個(gè)次脈沖給VT1; 至于其它晶閘管的觸發(fā)，其過(guò)程亦是如此。

3. 3 顯示電路

顯示電路是為了更好的得知觸發(fā)延時(shí)角α 的變化。根據觸發(fā)角α 的大小，觸發(fā)電路需要四個(gè)七段LED 數碼管，這可以顯示到小數，這里數碼管是共陽(yáng)極的，即當輸入為低電平時(shí)，數碼管點(diǎn)亮。數碼管采用動(dòng)態(tài)顯示，相對于靜態(tài)顯示具有使用元件少、引腳少、電路簡(jiǎn)單的優(yōu)勢。其中，段選位接到單片機的P0 口，位選位有單片機的P2. 4~ P2. 7 控制。其電路圖如圖6 所示。