一种软件控制触发脉冲延迟角的晶闸管触发板设计
基于单片机的晶闸管触发器的设计
基于单片机的晶闸管触发器的设计1 引言晶闸管也叫可控硅整流器．是目前工业应用中最为广泛的大功率变换器件。
晶闸管在烧结炉、电弧炉等整流场合主要采用移相触发控制，即通过调节晶闸管导通时刻的相位实现控制输出。
传统的晶闸管触发器采用模拟控制电路，无法克服其固有缺点。
数字式控制电路与模拟式相比，主要优点是输出波形稳定和可靠性高，但其缺点是电路比较复杂，移相触发角较大时控制精度不高。
随着单片机技术的发展，由单片机组成的控制电路的优势越明显，除具有与数字式触发电路相同的优点外，更因其移相触发角通过软件计算完成，触发电路结构简单，控制灵活，温漂影响小，控制精度可通过软件补偿，移相范围可任意调节等特点，目前已获得业界的广泛认可。
以三相桥式全控整流电路为例，介绍应用单片机组成晶闸管触发器硬件电路的设计，以及软件实现移相触发脉冲控制的方法。
2 单片机触发器的组成单片机控制的晶闸管触发器主要由同步信号检测、CPU硬件电路、复位电路和触发脉冲驱动电路4部分组成，如图l所示。
CPU通过检测电路获知触发信号，依据所要控制的电路要求，通过编程实现预定的程序流程，在相应时间段内通过单片机I/O端输出触发脉冲信号，复位电路可保证系统安全可靠的运行。
3 移相触发脉冲的控制原理相位控制要求以变流电路的自然换相点为基准，经过一定的相位延迟后，再输出触发信号使晶闸管导通。
在实际应用中，自然换相点通过同步信号给出，再按同步电压过零检测的方法在CPU中实现同步，并由CPU控制软件完成移相计算，按移相要求输出触发脉冲。
图2为三相桥式全控整流电路，触发脉冲信号输出的时序也可由单片机根据同步信号电平确定，当单片机检测到A相同步信号时，输出脉冲时序通常采用移相触发脉冲的方法，即用一个同步电压信号和一个定时器完成触发脉冲的计算。
这在三相电路对称时是可行的。
因为三相完全对称，各相彼此相差120°，电路每隔60°换流一次，且换流的时序事先已知。
基于AT89C52单片机的晶闸管触发器的设计
=
5
000.
（ 3）
即第一个脉冲的延迟时间的计数初值为 5 000，又从同步信
号产生电路获得 6 个在相位上相差 60 的脉冲，经过输入 α
角的延时，从而控制三相全控桥式晶闸管整流电路输出电流
的大小，延迟角度 α 可以通过软件延时来实现，其延迟初值
Nα 为：
Nα
=
20 000 360°
×
α.
（ 4）
Abstract： The paper describes the adopting of SVC to reduce the load in rolling process due to the changes of grid voltage and cur-
rent distortion caused by an impact to the equipment in the hot rolling production line of Anyang Iron and Steel Group Co. ，Ltd. By an-
术大全［M］. 北京： 人民邮电出版社，2008.
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Wang Bao-feng，Zhang Hong，Fang Xin-hua
multisim中画晶闸管脉冲发生器电路
multisim中画晶闸管脉冲发生器电路晶闸管脉冲发生器电路是一种常用的电子电路，可以产生具有特定频率和特点形态的脉冲信号。
在multisim软件中，我们可以通过搭建电路实现晶闸管脉冲发生器的模拟。
本文将介绍如何使用multisim软件来设计和模拟晶闸管脉冲发生器电路。
在multisim软件中打开一个新的电路设计页面。
然后，选择所需的元件并将其拖放到电路设计页面上。
晶闸管脉冲发生器电路主要包含以下几个元件：晶闸管、电阻、电容和信号发生器。
将一个晶闸管拖放到电路设计页面上。
晶闸管是一种常用的电子器件，可以实现电流的控制。
在晶闸管的引脚上右键单击，选择属性。
在属性窗口中，可以设置晶闸管的参数，如类型、电流和电压等。
根据实际需求，设置晶闸管的参数。
接下来，将一个电阻拖放到电路设计页面上，并将其连接到晶闸管的控制引脚。
电阻是一种常见的电子元件，可以限制电流的流动。
通过调整电阻的阻值，可以控制晶闸管的触发条件，从而实现脉冲信号的发生。
然后，将一个电容拖放到电路设计页面上，并将其连接到电阻的另一端。
电容是一种常见的电子元件，可以存储电荷。
通过调整电容的容值，可以控制脉冲信号的频率。
电容的容值越大，脉冲信号的频率越低。
将一个信号发生器拖放到电路设计页面上，并将其连接到电容的另一端。
信号发生器是一种常见的测试仪器，可以产生各种波形的信号。
通过设置信号发生器的参数，如频率和幅度，可以控制脉冲信号的形态。
完成电路的搭建之后，可以点击multisim软件的仿真按钮，对电路进行模拟。
在模拟过程中，可以观察脉冲信号的波形和特性。
如果需要调整脉冲信号的频率或形态，可以通过调整电阻、电容或信号发生器的参数来实现。
总结起来，multisim软件提供了一种方便快捷的方法来设计和模拟晶闸管脉冲发生器电路。
通过搭建电路、设置元件参数和进行仿真，可以实现对脉冲信号的控制和调节。
这对于电子工程师和电子爱好者来说，是一种非常有用的工具和技术。
晶闸管触发脉冲变压器的设计
光纤通讯技术在晶闸管触发系统 中的应用
随着电力系统的不断发展，对晶闸管触发系统的性能和稳定性要求也越来越 高。而光纤通讯技术的引入，为晶闸管触发系统的发展提供了新的解决方案。
在实际应用中，光纤通讯技术可以通过光信号将晶闸管触发系统的控制信号 传输到远方，从而实现远程控制。同时，光纤通讯技术还可以提高信号的抗干扰 能力，减小了信号传输过程中的损失，使得晶闸管触发系统的稳定性和可靠性得 到了极大提升。
单片机模糊控制晶闸管直流调压系统是一种先进的控制系统，它结合了单片 机控制技术和模糊逻辑算法，适用于各种直流调压场合。本次演示将研究这种系 统的原理、特点和实现方式，并对其进行实验验证和分析。
一、单片机模糊控制技术的引入
随着科技的发展，单片机控制技术在各种领域得到了广泛应用。在直流调压 系统中，传统的控制方法通常采用PID控制器，但是这种控制方式对于某些复杂 的系统难以获得良好的控制效果。因此，引入了模糊逻辑控制技术，这种技术可 以通过模糊化处理将复杂的系统描述为简单的模糊规则，从而实现对复杂系统的 有效控制。
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晶闸管触发系统介绍
晶闸管触发系统是一种用于控制电力系统的装置。它可以根据系统的需要， 将直流电源转化为交流电源，实现对电力系统的有效控制。晶闸管触发系统的基 本原理是利用晶闸管的通断来控制电流的流向和大小，以达到调节电压和频率的 目的。晶闸管触发系统在电力系统中具有广泛的应用，对于电力设备的运行和维 护具有重要意义。
随着科学技术的发展，光纤通讯技术已成为现代通信的重要支柱之一。与此 同时，晶闸管触发系统在电力控制领域也得到了广泛应用。本次演示将探讨光纤 通讯技术在晶闸管触发系统中的应用，以期为相关领域的研究和实践提供有益的 参考。
光纤通讯技术介绍
目前最新定触发延迟角控制方式
一种软件控制触发脉冲延迟角的控制方式摘要：介绍了一种晶闸管触发板, 该板可与单片机或微机系统相连, 通过软件编程控制DAC0832 输出的电压来改变板上T CA785 芯片的移相电压, 从而实现触发脉冲延迟角的精确可调和对晶闸管触发时刻的动态控制。
关键词：触发脉冲、延迟角、晶闸管目前晶闸管应用领域越来越广,而在晶闸管使用中的主要问题是触发电路的设计。
晶闸管由截止变为导通,必须具备一个外部条件。
即在晶闸管的阴极和阳极之间加正向电压,且门极加正向控制电压。
当晶闸管导通后,控制电压就不起作用了。
门极所加的电压可以是直流或交流电压,也可以是脉冲电压,该电压称为触发电压,产生触发电压的电路称为触发电路。
触发电路必须满足下列条件:①触发脉冲应有一定的幅值和功率。
触发电路提供的触发脉冲功率要使所有的同等容量合格元件均能可靠触发而不至使元件损坏。
所加触发脉冲的幅值要大于该元件的触发电压且小于允许门电压。
不触发时,触发电路的漏电压应小于元件的触发电压。
②触发脉冲要有一定的宽度,当用窄脉冲控制时,脉冲宽度至少要大于阳极电流上升到挚住电流的时间,否则当触发脉冲消失时,晶闸管又将恢复阻断状态(一般可定为1拼s左右,但至少应大于6那)对三相桥式全控整流电路,要求触发脉冲宽度要大于60’或者应用间隔60’的双窄脉冲代替宽脉冲。
其他晶闸管电路对脉冲宽度也有不同要求。
③触发脉冲前沿要陡。
晶闸管元件门极参数较分散,触发脉冲陡峭的前沿可使触发延迟角稳定,减小门极参数分散对延迟角的影响。
定触发延迟角在晶闸管整流器中，用来调压，与一般晶闸管调压系统一样，采用相位控制，通过改变触发脉冲的延迟角，来获得与逆变器输出频率相对应的不同大小的直流电压。
晶闸管由于其投入时间可以控制, 因此自诞生以来就在各种工程领域得到了广泛应用。
为了保证晶闸管在工程应用中能够正常工作, 很重要的一点就是保证在正确的时刻向晶闸管施加有效的触发脉冲。
目前国内市场上常见的触发板对于触发延迟角的控制是通过电位器来调节移相电压从而达到调节触发脉冲延迟角的目的。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计【摘要】脉冲电源中晶闸管触发系统设计在电力控制领域中扮演着重要的角色。
本文首先介绍了触发系统的作用，然后解释了晶闸管触发系统的基本原理，包括触发器的选择与设计以及脉冲信号的处理。
接着，文章探讨了保护电路的设计，并阐述了脉冲电源中晶闸管触发系统设计的重要性。
未来发展方向方面，更多的研究应该集中在提高系统效率和稳定性方面。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计对于电力控制的稳定性和可靠性至关重要。
希望本文的内容能为这一领域的研究和应用提供一定的参考和启示。
【关键词】脉冲电源、晶闸管触发系统、设计、作用、原理、触发器、选择、脉冲信号、处理、保护电路、重要性、未来发展、总结1. 引言1.1 概述脉冲电源中晶闸管触发系统设计晶闸管触发系统的设计涉及到触发器的选择与设计、晶闸管的工作原理、脉冲信号的处理以及保护电路的设计等方面。
通过合理设计触发系统，可以实现对晶闸管的精确控制，保证其在工作过程中的稳定性和可靠性。
本文将从触发系统的作用、晶闸管触发系统的基本原理、触发器的选择与设计、脉冲信号的处理以及保护电路的设计等方面进行详细介绍，旨在帮助读者更好地理解脉冲电源中晶闸管触发系统设计的重要性和基本原理，为实际应用提供指导和参考。
2. 正文2.1 触发系统的作用触发系统是脉冲电源中一个关键的部件，其主要作用是控制晶闸管的导通和关断。
在脉冲电源中，晶闸管的开启和关闭需要一个特定的信号来触发，这就是触发系统的作用。
触发系统可以根据需要，精确地控制晶闸管的导通时间和关断时间，从而实现对输出信号的精确控制。
触发系统还可以起到保护电路的作用。
当电路出现故障或异常情况时，触发系统可以及时检测并触发保护电路，以保护整个电路的安全运行。
触发系统在脉冲电源中具有非常重要的作用，直接影响到整个系统的性能和稳定性。
在设计触发系统时，需要考虑到各种因素，如触发信号的稳定性、响应速度、抗干扰能力等。
合理的触发系统设计可以提高晶闸管的工作效率，减少能量损耗，从而提高整个系统的效率和可靠性。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计一、引言晶闸管触发系统是控制晶闸管导通和关断的关键部分，它直接影响到脉冲电源整体的性能和稳定性。
随着科技的不断发展和进步，脉冲电源在各种领域得到了广泛的应用，如电磁学、电动机控制、电力系统、短路测试等。
设计一套高性能的晶闸管触发系统对于脉冲电源的性能至关重要。
二、晶闸管触发系统的工作原理晶闸管是一种控制型的电子器件，它只有在触发脉冲的作用下才能导通。
晶闸管触发系统的主要作用就是在所需时刻产生触发脉冲，使晶闸管导通，从而实现电源开关控制。
晶闸管触发系统通常由脉冲发生器、触发电路和脉冲变压器组成。
在实际设计中，需要考虑到触发系统的精确性、稳定性和可靠性。
三、晶闸管触发系统的设计要点1. 脉冲发生器脉冲发生器是晶闸管触发系统的核心部分，它能够产生所需的触发脉冲信号。
在设计脉冲发生器时，需要考虑输出脉冲的波形、频率和幅值等参数。
常见的脉冲发生器包括单稳态多谐振荡器、555定时器和集成脉冲发生器等。
根据实际需求选择合适的脉冲发生器，并注意保证输出脉冲的稳定性和准确性。
2. 触发电路触发电路是将脉冲发生器输出的脉冲信号进行整形和放大，使其能够正确触发晶闸管导通。
在设计触发电路时，需要注意信号放大的幅度、输出脉冲的上升时间和下降时间等参数。
还需考虑触发电路的抗干扰能力和输出波形的精确度。
常见的触发电路包括隔离型触发电路、光耦隔离触发电路和放大触发电路等，选择合适的触发电路对于整个触发系统的性能至关重要。
3. 脉冲变压器脉冲变压器用于将触发电路输出的电驱脉冲信号转换成合适的电压和电流，从而实现对晶闸管的有效触发。
在设计脉冲变压器时，需要考虑输出脉冲的功率和波形、绝缘强度和耐压能力等参数。
通常采用双绕组脉冲变压器或者电磁耦合器作为脉冲变压器，选择合适的变压器对于晶闸管触发系统的稳定性和可靠性有着重要的影响。
四、晶闸管触发系统的设计流程1. 确定需求：明确脉冲电源的工作参数和性能要求，包括输出脉冲的频率、幅值和波形等。
脉冲电源中晶闸管触发系统设计
脉冲电源中晶闸管触发系统设计脉冲电源中晶闸管触发系统设计是一项重要的电子电路设计任务，它用于控制晶闸管开关状态，并通过脉冲输入触发晶闸管导通或关断。
在本文中，我将介绍脉冲电源中晶闸管触发系统的设计原理和步骤。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计目的是实现对晶闸管的精确控制，使其在所需的时刻导通或关断。
这对于脉冲电源的正常工作至关重要。
设计脉冲电源中晶闸管触发系统的第一步是确定输入脉冲信号的特性。
这包括脉冲的幅度、宽度、占空比和频率等。
通过调整这些参数，我们可以实现不同的控制效果。
接下来，我们需要选择适合的触发电路。
常用的触发电路包括单脉冲触发电路和多脉冲触发电路。
单脉冲触发电路适用于单次脉冲触发，而多脉冲触发电路适用于多次脉冲触发。
根据实际应用需求选择合适的触发电路。
触发电路通常由脉冲发生器、放大器和脉宽控制电路组成。
脉冲发生器用于产生脉冲信号，放大器用于放大脉冲信号，脉宽控制电路用于控制脉冲信号的宽度。
这些电路可以通过基本的放大器、计时器、触发器、比较器等元件组合实现。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计还需要考虑晶闸管的特性。
晶闸管具有较高的开关速度和较低的导通压降，但也有一些限制，如最大电流和最大电压等。
在设计触发系统时，需要确保晶闸管能够承受所需的电流和电压，并根据晶闸管的特性进行适当的保护措施。
进行电路的仿真和测试。
使用电路设计软件对电路进行仿真，可以评估电路性能并进行必要的调整。
在完成电路设计后，还需要进行实际电路的测试，以验证设计的正确性和稳定性。
脉冲电源中晶闸管触发系统的设计包括确定输入脉冲信号特性、选择适合的触发电路、考虑晶闸管的特性和进行电路的仿真和测试等步骤。
通过合理设计和调整，可以实现对晶闸管开关状态的精确控制，确保脉冲电源的正常工作。
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一种软件控制触发脉冲延迟角的
晶闸管触发板设计
周伟涛 刘会金
(武汉大学电气工程学院 430072)
摘 要 介绍了一种晶闸管触发板,该板可与单片机或微机系统相连,通过软件编程控制
DAC0832输出的电压来改变板上TCA785芯片的移相电压,从而实现触发脉冲延迟角的精确可调和对晶闸管触发时刻的动态控制。
关键词 触发脉冲 延迟角 晶闸管
1 引言
晶闸管由于其投入时间可以控制,因此自诞生以来就在各种工程领域得到了广泛应用。
为了保证晶闸管在工程应用中能够正常工作,很重要的一点就是保证在正确的时刻向晶闸管施加有效的触发脉冲。
目前国内市场上常见的触发板对于触发延迟角的控制是通过电位器来调节移相电压从而达到调节触发脉冲延迟角的目的。
这样的调节方法有以下不足:
(1)这种调节方法并不十分精确,我们最终判定是否达到所希望得到的触发延迟角是通过在示波器上观察其触发脉冲与同步电压之间的关系得出来的,这样存在着一些不可避免的误差。
(2)如果在实际应用中触发延迟角需要动态改变,通过电位器来调节移相电压就会显得很麻烦,甚至没有办法使用。
(3)电位器的位置可能随着时间的推移而发生改变,从而引起触发延迟角改变。
如果能够通过软件编程来控制移相电压的大小,不但能够提高其精度,也能克服上述不足。
本文提出了一种智能化晶闸管触发板的设计,通过单片机或微机编程来调节移相电压的大小,进而实现对触发延迟角的精确动态控制。
2 主电路设计
211 主要元件的选取
(1)TCA785芯片 主要用来产生触发脉冲,
并且通过调节该芯片管脚11上的移相电压来控制触发脉冲延迟角。
该芯片的内部电路简图如图1
所示。
图1 TCA785内部电路
TCA785芯片的工作原理:首先由R 9和U S 组成的电路对C 10充电,当检测到同步电压(管脚5)的过零点时,C 10通过放电三极管放电,于是就在管脚10上得到了如图2所示的锯齿波波形。
U 11为移相电压,它和管脚10的锯齿波通过比较来确定是否输出脉冲,从而控制脉冲的延迟角。
14脚和15脚相位相差180°,用户可根据需要选择。
TCA785芯片的几个主要管脚的波形如图2所示。
(2)NE555P TCA785芯片产生的脉冲是单宽脉冲,555的作用就是将原来TCA785产生的单宽脉冲转化为高频调制脉冲,以达到避免变压器直流磁化的目的,同时也可以减小供电变压器的体积。
(3)DAC0832和运放F007 主要作用是通过对DAC0832编程控制TCA785的管脚11的移相电压,最终达到控制触发脉冲延迟角的目的。
212 主电路设计
该触发板的主电路如图3所示。
采用了可编程
—
45—《电工技术杂志》2003年第1期 ・应用技术・
图2 TCA785几个主要管脚的电压波形
的DAC0832和运放F007来控制TCA785的管脚
11上的移相电压。
触发板和一个脉冲变压器相联接,输出的脉冲就可以直接触发晶闸管。
此触发板与单片机和微机的接口形式可以根据实际应用中的控制装置的不同而自由选取。
L 为触发板的禁止端,低电平有效。
3 软件编程
假设该触发板是与单片机连接,其硬件框图如图4所示。
图3
触发板主电路
图4 与单片机接口电路框图
移相电压和锯齿波之间的交点决定了触发脉冲
的位置。
为了保证精度,必须确定移相电压和触发角的关系式。
图2中将移相电压和触发角的关系近似为线性关系,但实际上管脚10的锯齿波波形并不是理想的锯齿波,如果按照线性关系处理的话,
会造成一定程度的偏差。
解决该问题的方法有曲线拟合法、插值法等。
考虑到精度和编程的难易程度,在此选用的是插值法,经过实验测试,将0°到180°之间分为20段进行插值就能保证足够的精度。
C 10在同步电压过零点处通过三极管放电,其
放电时间极短,可以忽略不计。
但必须考虑到三极管的偏置电压(约为017V ),放电以后管脚10上的电压还有017V ,在最后计算中必须将其加入到移相电压中。
综合考虑以上各个因素,软件流程如图5所示。
K 值为插值后各段的斜率,U 为最后输入到TCA785管脚11上的电压大小。
—
5
5—一种软件控制触发脉冲延迟角的晶闸管触发板设计 《电工技术杂志》2003年第1期
4 实验结果
通过软件编程对所设计的触发板进行实验,初始条件给定α为45°和120°,用Wavestar 软件将示波器上所得波形记录下来,如图6所示。
图6 不同触发角时的波形图
从实验结果可以看出,该触发板能够通过软件
精确控制触发延迟角。
5 结束语
本文提出的晶闸管触发板通过软件编程来实现触发脉冲延迟角的连续可调,精度较高,能够广泛应用于交流调速、调压等领域,尤其是一些对触发脉冲延迟角精度要求严格和需要对触发角进行动态控制的场合。
该触发板已在晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器等静止无功补偿装置中得到成功应用。
Design of Thyristor T rigger Board Which
is B ased on T rigger Delay Angle
Controlled by Soft w are
Zhou Weitao
(Wuhan University )
Abstract This paper introduces a new thyristor trigger board which can be connected with single 2chip microcomputer or PC system 1It uses DAC0832to output an exactitude voltage to the eleventh pin of TCA785,so the trigger delay angle can be con 2trolled by changing the voltage 1And the board can makes dy 2namic control of trigger moment possible 1An experiment is made to prove the validity of the opinion proposed by this pater 1K eyw ords trigger pulse delay angle thyristor
收稿日期:20020908
(上接第64页
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图2 保护及测量表计回路
TA a ～TA c —电流互感器,LMZ 1—015KI 1～KI 2—电流继电器,G L —14/5
PA 1～PA 4—电流表,6L 2—A PJ 1,PJ 2—电度表,DS864—4
4 处理结果与分析
将两端子及接线做绝缘处理后,跳闸现象消失,再未出现此类故障。
查明信号继电器KM 选型较大且动作不灵敏,当中间继电器KA 动作时其没有相应动作,影响了对故障点的判断。
打火的产生可能与周围变频器的干扰信号及振动有关。
5 结束语
此类故障较为偶然且隐蔽,一般检修方法较难查出。
由此可获得一些处理类似故障的经验。
此类故障多因瞬间短路、断路引起,但因每次故障后可即时起动,可排除机械性的短路、断路可能,瞬间打火短路的可能较大。
打火短路引起跳闸断电,故障消失,之后系统又恢复正常。
通过对此类故障的研究,应注意线路绝缘及留有足够的安全距离,防止产生线间打火现象,同时应注意变频器对周围设备的干扰问题。
收稿日期:20020704
—
6
5—《电工技术杂志》2003年第1期 一种软件控制触发脉冲延迟角的晶闸管触发板设计。