可控硅触发器作为一种比较常见的重要电子配件，在一些数字操控以及通讯范畴的运用比较多。在今日的计划共享中，咱们将会为咱们共享一种依据单片机的可控硅触发器规划，该种规划的牢靠性比较高，且依据移相触发脉冲的操控原理而完结，精准度较高，下面就让咱们一同来看看吧。
单片机触发器的组成
在本计划中，咱们所规划的这种依据单片机操控的可控硅触发器，其体系组成首要由同步信号检测、CPU硬件电路、复位电路和触发脉冲驱动电路4部分组成，其组成框图如图1所示。能够看到，在这一体系中，CPU经过检测电路获悉触发信号，依据所要操控的电路要求，经过编程完结预订的程序流程，在相应时刻段内经过单片机I/O端输出触发脉冲信号，复位电路可确保体系安全牢靠的运转。
图1 可控硅触发器的组成框图
移相触发脉冲的操控原理
在这一依据单片机规划的可控硅触发器规划计划中，咱们所选用的主电路体系首要运用了移向触发脉冲的操控原理进行规划。下面咱们就来看一下这种操控原理的具体情况。相位操控要求以变流电路的天然换相点为基准，经过必定的相位推迟后，再输出触发信号使可控硅导通。在本次的事例运用中，天然换相点经过同步信号给出，再按同步电压过零检测的办法在CPU中完结同步，并由CPU操控软件完结移相核算，按移相要求输出触发脉冲。
下图中，图2为咱们所选用的三相桥式全控整流电路。以该种三相桥式全控整流电路为例，在该电路体系中，触发脉冲信号输出的时序也可由单片机依据同步信号电平确认，当单片机检测到A相同步信号时，输出脉冲时序一般选用移相触发脉冲的办法，即用一个同步电压信号和一个守时器完结触发脉冲的核算。这在三相电路对称时是可行的。因为三相彻底对称，各相互相相差120°，电路每隔60°换流一次，且换流的时序事前已知。
图2 三相桥式全控整流电路
在运用这种三相桥式全控整流电路进行规划的过程中，因为全称只用一个同步输入信号，一切可控硅的触发脉冲推迟都以其为基准。为因而，了确保触发脉冲推迟相位的精度，用一个守时器丈量同步电压信号的周期，并由此核算出60°和120°电视点所对应的时刻。因为三相桥式全控整流电路的触发电路，有必要每隔60°触发导通一只可控硅。这也就是说，每隔60°时刻必定要输出一次触发脉冲信号，因而作为基准的第一个触发脉冲信号有必要调整到小于60°才干确保触发脉冲不遗失。当以A相同步电压信号为基准，单片机检测到A相同步电压信号正跳变时，发动守时器作业，当守时器溢出时，输出第一个触发脉冲信号，以后由所核算出的周期确认每隔60°己时输出一次触发脉冲，直到单片机再次检测到A相同步信号的正跳变时，这个周期完毕，开端下一个周期。
此刻需求留意的一个问题是，在触发脉冲信号的规划时，咱们所设置的从单片机检测到同步电压正跳变到输出第一个触发脉冲信号的时刻，有必要调整到小于等于60°电视点时刻。假如没有调整，就形成触发脉冲的遗失。第一个触发脉冲相对于同步信号正跳变的时刻，可依据三相桥式全控整流电路的触发时序来调整，如图3所示。图3中α1为触发推迟角，(α2-α1)、(α4-α3)均为触发窄脉冲宽度60°，α0为同步脉冲信号的一个规范周期360°;g0表明同步脉冲信号，gl、g2、g3、g4、g5、g6别离表明VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6触发脉冲信号;其间0表明低电平，1为高电平。
图3 单一同步基准的双窄触发脉冲时序
触发器硬件组成
在了解了移相触发脉冲的操控原理之后，接下来咱们就需求结合该种操控原理以及本计划的规划要求，对该种可控硅触发器的硬件进行规划。下图中，图4给出单片机操控的移相触发脉冲操控硬件电路图。单片机选用AT89C2051，其归于MCS一51系列小型单片机，共有20个引脚、2KB内存。同步信号的输入经电阻R1，此刻，R1的设置能够起到限流和维护的效果，正弦同步信号经VD1和VD2两个约束比较器输入电压的箝位二极管削波后，送入比较器LM339的输入端，LM339输出为180°与电源相位相同的方波。当同步检测信号产生正跳变时，经反相以中止方法向单片机的INT0(引脚6)供给同步指令，从表面上看好像是外部中止信号输入，实际上是要量脉冲的宽度，这决定于信号到来的时刻。
在运用该比较电路进行规划时，这种单片机操控的移向触发脉冲操控硬件电路具有一个明显优势，那就是不管输入的同步电压信号高仍是低，LM339的输出信号都能较精确的反映同步输入信号的过零点，R2和C3对输出信号进行滤波，以防止输出信号呈现动摇。因为AT89C2051为8位单片机，所以该触发器内部均为8位数字量核算，其触发推迟角规模为0°～180°，操控精度为0.7°，尽管操控精度遭到内部运算位数的约束，但足以满意一般操控要求。
AT89C2051单片机的Pl端口的P1.2～P1.7别离用于输出三相桥式全控整流电路VT1～VT6的触发脉冲信号，6路脉冲信号经741504反相扩大，推进功率扩大器TD62004，该器材的输出连接到脉冲变压器的初级绕组。此刻，为了使复位更牢靠，咱们挑选选用先进的专用上电复位器材X25045，该器材具有可编程守时器，选用SPI总线结构。守时器看门狗的效果是确保在设定的时刻内，若体系程序走死，不能守时拜访X25045的片选端，X25045将能对体系复位，提高了体系的牢靠性，给单片机供给独立的维护体系。其他的端口如P1端口的P1.0～P1.1(引脚12和13)可作为过压、过流指示，P3端口的P3.4~P3.5(引脚8和9)作为过压和过流的输入端，P3端口的其他端口能够从整流端收集电压负反馈信号经A/D转化后进行数字PI调理，构成电压负反馈闭环操控，以确保整流输出端电压安稳。
移相触发脉冲操控软件的规划
在本计划中，咱们所规划的这种依据单片机操控的可控硅触发器想要完结精准运转，还需求运用移相触发脉冲的操控软件进行辅佐，以此便利进行推迟核算。由软件操控，能够快速完结体系初始化、初值的输入和电视点时刻的核算并送入守时器，经过外部中止完结触发推迟角的处理。因为AT89C2051单片机上电复位期间一切端口均输出高电平，为了确保复位期间一切可控硅都没有触发信号的触发，应选用低电平为有用触发可控硅的信号。移相触发脉冲操控软件流程图如图4所示。
图4 移向触发脉冲操控软件流程图
在试验中参加数字PI调理，构成电压负反馈闭环操控，使输出电压安稳运转，提高了触发脉冲的对称度和安稳性，触发推迟角最大可达180°，改进了可控硅触发器的性能指标和变流设备的牢靠性。该规划计划完结了可控硅触发器的单片机操控，表现了操控电路简略、便于调理且占用CPU资源少的特色，是一种抱负的易于推行的可控硅触发操控规划计划。
