用单片机构成的晶闸管过零触发调功电路
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。
过零触发的原理
过零触发的原理
过零触发的原理主要是在设定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。
具体来说，过零触发是利用交流电的过零点来触发可控硅，从而实现控制。
在正负半周内，交流电必须经过零点才能从正半周切换到负半周或从负半周切换到正半周。
通过在一定时间内改变导通周波数，可以改变可控硅的平均输出功率，从而实现调节负载功率的效果。
过零触发的优点在于对用电负荷不会造成“电流冲击”，因为它是在交流电流过“0”点时完成“接通”和“断开”动作的。
这种电路适用于热惯性较大的电热负载，但对于快速响应或要求电流连续的负荷控制，如电动机类，过零触发可能并不适用。
此外，过零触发的缺点是在通断比太小时可能出现低频干扰，当电网容量不够大时可能出现照明闪烁、电表指针抖动等现象。
因此，在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的触发方式。
单片机驱动晶闸管电路
单片机驱动晶闸管电路晶闸管是一种常用的电子元件，具有方便控制电流的特点，广泛应用于各种电气控制系统中。
而单片机是一种微型计算机，具有高集成度、低功耗等优点，可以实现对各种外部设备的控制。
本文将介绍如何使用单片机来驱动晶闸管电路，实现对电流的控制。
一、晶闸管的原理和特性晶闸管是一种具有双向导通特性的电子器件，可以控制电流的通断。
它由四个层的PNPN结构组成，当施加一个正向电压时，晶闸管会进入导通状态；当施加一个反向电压时，晶闸管处于阻断状态。
晶闸管的导通状态只需要一个触发脉冲即可实现，而且导通后会一直保持，直到外部电源断开或者施加一个反向电压。
二、单片机的原理和特性单片机是一种集成度很高的微型计算机，内部包含了CPU、存储器、输入输出端口等功能模块。
它可以通过编程控制各种外部设备，实现各种功能。
单片机具有工作稳定、功耗低、体积小等特点，非常适合用于电气控制系统中。
三、单片机驱动晶闸管电路的设计为了实现单片机对晶闸管的控制，需要设计一个合适的电路。
首先，需要给晶闸管提供适当的触发脉冲，使其进入导通状态。
通常可以使用单片机的IO口输出一个高电平信号作为触发脉冲，通过一个电阻和一个电容器构成的触发电路，控制触发脉冲的宽度和频率。
还需要设计一个电源电路，将单片机和晶闸管连接在一起。
单片机和晶闸管的工作电压一般是不同的，需要通过适当的电平转换电路将其连接起来。
同时，为了保护单片机和晶闸管不受电压的干扰，还需要添加适当的滤波电路和保护电路。
需要编程控制单片机的IO口输出高低电平，实现对晶闸管的控制。
通过调整触发脉冲的宽度和频率，可以实现对电流的精确控制。
同时，还可以通过添加传感器等外部设备，实时监测电流大小，实现闭环控制。
四、应用实例单片机驱动晶闸管电路在实际应用中非常广泛。
比如，可以用于交流电调光系统、交流电压调节系统、交流电动机控制系统等。
通过单片机的编程控制，可以实现对电流的精确控制，提高系统的稳定性和可靠性。
单片机驱动晶闸管电路
单片机驱动晶闸管电路单片机驱动晶闸管电路是现代电子技术领域中一种常见的电路应用。
晶闸管是一种可控硅，具有开关功能，可以通过控制信号来控制电流的通断。
单片机作为一种微型计算机，具有处理和控制能力，可以通过编程来控制晶闸管电路的工作。
在晶闸管电路中，晶闸管的控制极连接到单片机的输出引脚，通过改变输出信号的高低电平来控制晶闸管的导通和截止。
当单片机输出高电平时，晶闸管处于导通状态，电流可以通过晶闸管流过；当单片机输出低电平时，晶闸管处于截止状态，电流无法通过晶闸管。
通过改变输出信号的高低电平和控制信号的频率，可以实现对晶闸管的精确控制。
单片机驱动晶闸管电路的应用非常广泛。
例如，可以将其用于交流电调光控制系统中，通过控制晶闸管的导通角来改变电流的大小，从而实现对灯光的调节。
此外，还可以将其用于电机控制系统中，通过控制晶闸管的导通时间和截止时间，来控制电机的转速和方向。
在变频器、功率逆变器等电源系统中，也可以利用单片机驱动晶闸管电路来实现对电流和电压的精确控制。
在设计单片机驱动晶闸管电路时，需要注意以下几点。
首先，要根据晶闸管的参数和工作要求选择合适的单片机型号和工作电压。
其次，需要编写相应的程序代码，通过单片机的IO口输出合适的信号来控制晶闸管。
在编程过程中，需要注意控制信号的频率和占空比的设定，以确保晶闸管的稳定工作。
此外，还需要注意电路的保护措施，如增加过流保险丝、过压保护电路等，以防止电路损坏。
单片机驱动晶闸管电路是一种常见且实用的电路应用，可以通过单片机的控制来实现对晶闸管的精确控制。
通过合理设计和编程，可以将其应用于各种电子设备和系统中，提高系统的性能和稳定性。
希望本文对读者们理解和应用单片机驱动晶闸管电路有所帮助。
晶闸管单相交流调压及调功电路课程设计
目录绪论 (1)1 调压调功原理简介 (2)2 交流调压电路波形及相控特性分析 (3)带电阻性负载 (3)原理 (3)计算与分析 (3)带阻感性负载 (4)原理分析 (4)计算与分析 (5)α<φ的情形 (6)3 方案设计 (7)主电路的设计 (7)主电路图 (7)参数计算 (7)调功电路的设计 (8)触发电路的设计 (9)芯片介绍 (9)触发电路图 (10)保护电路的设计 (11)原理 (11)计算 (12)保护电路图 (13)4 电阻炉负载过零控制特性分析 (14)5 MATLAB仿真 (15)6.个人小结 (17)参考文献 (17)附录： (18)绪论交流-交流变流电路，即把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。
在进行交流-交流变流时，能够改变相关的电压（电流）、频率和相数等。
交流-交流变流电路能够分为直接方式（无中间直流环节方式）和间接方式（有中间直流环节方式）两种。
而间接方式能够看做交流-直流变换电路和直流-交流变换电路的组合，故人-交变流主要指直接方式。
其中，只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为交流电力控制电路，改变频率的电路称为变频电路。
采用相位控制的交流电力控制电路，即交流调压电路；采用通断控制的交流电力控制电路，即交流调功电路和交流无触点开关。
交流调压电路普遍用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动也用于异步电动机调速。
在电力系统中，这种电路还常常利用于对无功功率的持续调节。
另外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
在这些电源中若是采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联，十分不合理。
采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以够了。
如此的电路体积小、本钱低、易于设计制造。
晶闸管单相交流调压与调功电路设计
晶闸管单相交流调压与调功电路设计1 题目初始条件初始条件：电源为工频220V，调压阻感负载，R＝0.5欧姆，L＝2mH。
调功阻性负载R ＝4欧姆。
2 设计任务与设计要求分析通过分析题目的初始条件，可知本次课程设计有以下几个基本要求：1单相交流调压与调功主电路的设计。
2. 触发电路的设计。
3.分析系统不同负载下的电流、电压波形及相控特性。
4.须针对电阻炉负载分析系统的过零控制特性。
5. 需要绘制单相交流调压与调功电路的原理图。
3 单相交流调压电路的设计3.1单相交流调压电路主电路的设计单相交流电压主电路的设计主要包括：1.根据负载特性，选择相应型号的晶闸管。
2.根据相关理论分析、推导及计算，得到电路相关参数3.1.1 单相交流调压电路主电路原理图图一单相交流调压主电路原理图3.1.2 电路各参数推导及计算通过分析可知，当单相交流调压电路带电阻性负载时，可得以下参数表达式： 负载电压、电流平均值1122sin 22(cos 1)Ud U d U παθθαππ==+⎰g 公式（1） 22(cos 1)d U d RU I R πα==+ 公式（2） 负载电压、电流有效值2021sin 2(2sin )22U U d U παπααθθπππ-==+⎰ 公式（3） 020sin 22U U I R R πααππ-==+ 公式（4） 020sin 22242VT U U I I R R πααππ-===+ 公式（5） 电路功率因数：0010sin 22U I U I πααλππ-==+ 公式（6） 当电路带阻感性负载时，可以分析得负载电流相位应落后负载电压相位一个固定的阻抗角，其大小应为arctan()11.31L R ϖϕ==︒,且相当明显，当用晶闸管控制时，会使得负载电流更为滞后，即阻感性负载稳态时，晶闸管的移相范围为ϕαπ≤≤。
且假设在晶闸管电流过零时开通一个晶闸管，则有负载电流应满足以下微分方程和初始条件0012sin I d L R U t dti ϖ+= 公式（7）公式（8） 可以解得方程的解为：]0tan 21sin()sin()t U t e Z i αϖϕϖϕαϕ-⎡=---⎢⎢⎣ 公式（9）利用边界条件，可以得到，当以ϕ为参变量时，α与θ的关系可以用一簇曲线来表示。
基于单片机与TC787的智能化晶闸管控制电路
化 产品 的移相触 发 系统 。第 二类是 采用单 片机 控制
的数 字触 发技术 ，该类 控 制器 因为 采用数 字运 算而 性 能稳 定 ，产生 的触发 脉 冲对称 度好 、易 调拟 触发 技 术 ，如 Ｔ ７ ７ Ｃ８，
它 可单 电源工作 ，亦 可双 电源工作 ，主要适用 于三 相 晶闸管 移 相 触 发 和 三相 功 率 晶 体 管 脉 宽 调 制 电 路 ，以构成 多种 交流 调速和 交流装 置 ，与 目前 国内 市场 上广 泛 流行 的 ＴＣ ８ Ａ７ ５及 王 （ Ｋｃ） 系列 （ 或 Ｊ
ｈｇ ｙ ｉ ｈ ｓ ｍｍ ｅ ｒ ． Ｍ ａ ｉ ｇ ｆ ｌ ｕ ｅｏ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｆ ｉ ｇ ｅ ２ ｃ ｉ ｏ ｕ ｅ ， ｉ ｒ ａ ｉｅ ｈ ｓ ｅ ｆ ｄ ｐ ｉ ｅ ｔｙ ｋ ｎ ｕ ｌ ｓ ｆｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓｏ ｎ ｌ ｈ ｐ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｔ ｅ ｌ ｓ ｐ ａ ｅ ｓ ｌ ａ ａ ｔｖ ， ｓ ｚ
ｒ ｎｔｏ ｏ ｄ． ｅ ｆｌ ａ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏｄ ：ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ＣＲ； ｐ ａ ｅｓ ｌ ａ ａ ｔｖ ；ｔｉｇ ｒ ｏ ｌ ｅａ ｊ ｓｍｅ ｔ ｃ ｏ ｏ ｔｏｌ ；Ｓ ｅ ｈ ｓ ｅｆ ｄ ｐ ｉｅ ｒ ｅ ／ ｎｉ ｄｕ ｔ ｎ ｇ ｎ
目前 ，晶闸管 的触发 技术 可分为 两类 ：第 一类
作 者 简 介 ：郇 战 （９ ９ ，男 ，陕 西 咸 阳人 ，硕 士 ，讲 师 。 １ ６ 一）
ｍ ｅｉｓｏ ｈ ｍａ ｔＰ ｗｅ Ｃ ａ ｄｄｇｔ ｌ ｒ ｇ ｒ ａ ｄｐ ｏ ｕ ｅ ｒｇ ｅ ｕ ｓ ｓｗｉｈｐ ｒｅ ｔ ｅｆ ｒ ｎ ｅａ ｄ ｒｔ ｆ ｅＳ ｒ ｏ ｒＩ ｎ ｉｉａ ｉ ｅ ， ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔｉｇ ｒｐ ｌｅ ｔ ｅ ｆｃ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｔ ｔｇ ｐ
调功器过零触发电路
调功器过零触发电路引言调功器过零触发电路是一种常见的电子电路，用于控制交流电源的输出功率。
它通过监测交流电源的过零点，并在合适的时机触发开关，实现对负载的精确控制。
本文将深入探讨调功器过零触发电路的原理、应用和设计要点。
调功器过零触发电路的原理调功器过零触发电路的核心原理是根据交流电源的过零点来触发开关，从而实现对负载的精确控制。
其基本原理如下：1.过零检测：调功器过零触发电路首先需要检测交流电源的过零点。
常用的检测方法包括零交叉检测和零漂移检测。
零交叉检测通过比较交流信号的正负半周来确定过零点，而零漂移检测则通过检测交流信号的变化率来判断过零点。
2.触发开关：一旦过零点被检测到，调功器过零触发电路会触发开关，将交流电源连接到负载上。
触发开关的时机和持续时间可以根据需求进行调节，以实现对负载的精确控制。
调功器过零触发电路的应用调功器过零触发电路在各种电力电子设备中广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：1.变频调速：调功器过零触发电路可以用于变频调速系统中，通过精确控制开关的触发时机和持续时间，实现对电机转速的调节。
这在工业生产中非常重要，可以提高设备的效率和精度。
2.逆变器：调功器过零触发电路也常用于逆变器中，将直流电源转换为交流电源。
通过合理控制开关触发时机，可以实现逆变器输出电压的稳定性和纹波的降低。
3.照明系统：调功器过零触发电路还可以应用于照明系统中，实现对灯光的亮度调节。
通过控制开关触发时机和持续时间，可以实现灯光的平滑调光效果，提高照明系统的舒适性和节能性。
调功器过零触发电路的设计要点设计一个可靠和稳定的调功器过零触发电路需要考虑以下要点：1.过零检测电路的选择：选择合适的过零检测电路非常重要。
常用的过零检测电路包括零交叉比较器、零漂移比较器和零漂移放大器等。
根据具体应用需求和性能要求，选择适合的过零检测电路。
2.触发信号的生成：触发信号的生成需要考虑开关的类型和控制方式。
常见的开关类型包括晶体管、双向可控硅和晶闸管等。