【正文】 管整流電源 被用在 通信設(shè)備中的程控交換機。 因為 電子照明 的 電源 發(fā)光效率 3 高、 體積小、可 以節(jié)約 大量能源， 經(jīng) 常被 叫做 “節(jié)能燈”，傳統(tǒng)的 日光燈 和白熾燈 正被逐漸取締。 利用 和開發(fā) 新能源 ：傳 統(tǒng) 發(fā)電 的 方式 有 水力發(fā)電 、火力發(fā)電 以及后來興起的核能發(fā)電。 要是 和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 的時候 ，也離不 了 電力電子技術(shù) 。 核聚變反應(yīng)堆在產(chǎn)生 注入能量 和強大磁場 時， 需要 一些大容量 脈 沖 的 電源， 電力電子裝置 就是這種電源 。此外，晶閘管 習(xí)慣上 要按照 從 1 至 6 的順序?qū)ǎ?因此 按圖 21 所 示的順序 將晶閘 管 編號， 就是 與 a、b、 c 三相電源相接的 共陰極組 的 3 個晶閘管分別為 VT VT VT5，與 a、 b、 c 三相電源相接的 共陽極組 的 3 個晶閘管分別為 VT VT VT2。 1 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =0176。時的情況 178。 178。其余的均處于斷 開 狀態(tài)。 . 對觸發(fā)脈沖的要求： . 按 VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的順序，相位 依次差 60176。 . Ud 一周期脈動 6 次，每次脈動的波形都一樣，所以三相全橋電路稱為 6 脈波整流電路。所以每隔 60176。 2 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =30176。 。期間， iu波形的形狀也與同時段的 Ud 波形相同，但為負(fù)值。 ａ =60176。時工作 情況 當(dāng) ａ﹥ 60176。時， Ud 波形均連續(xù)，對于電阻負(fù)載， id 波形與 Ud 波形一樣，也連續(xù)； ● 當(dāng) ａ﹥ 60176。 三相橋式全控整流電路電感性負(fù)載 178。 9 圖 25三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =0176。 時的波形 （ 1）當(dāng) ａ﹥ 60176。 （ 2）基本參數(shù)關(guān)系 ●當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時（即帶電感性負(fù)載或帶電阻負(fù)載 ａ≦ 60176。前沿相差180176。電路中設(shè)置了平衡電抗器來保證兩組三相半波電路能同時導(dǎo)電，每相的觸發(fā)脈沖，從第一個正自然換相點開始計算起，分別為 5 和 12 6。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種交流調(diào)速和變流裝置。 4V～177。 識別零點可靠，可方便地用作過零開關(guān)。 TC787 輸出為調(diào)制脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負(fù)載。它可同時產(chǎn)生六路相序互差 60176。 范圍內(nèi)之間連續(xù)同步改變。 14 （ 3） TC787 具有 A 型及 B 型器件，使用戶可方便地根據(jù)自己應(yīng)用系統(tǒng)所需要的工作頻率來選擇（工頻時選 A 型器件，中頻 100～ 400Hz 時選 B 型器件）。 圖 31 TC787 的引腳排列 （ 1） 同步電壓 輸入端：引腳 1（ Vc）、引腳 2（ Vb）及引腳 18（ Va）分別為三相同步輸入電壓連接端，應(yīng)用中分別經(jīng)輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰峰值應(yīng)不超過 TC787 或 TC788 的工作電源電壓 VDD。 （ 3）控制端 1） 引腳 5（ Pi）為輸出脈沖禁止端。當(dāng)該端接到 高 電平時， TC787輸出雙脈沖；而當(dāng)該端接低電平時，輸出單脈沖。該端連接的電容 Cx 的容量決定著 TC787 輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度 越寬。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡介 TC787 的原理框圖見圖 32。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓 Vr 比較后取得交相點經(jīng)集成塊內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點以后的鋸齒波后移相電壓的波動不影響輸出。 380V三相交流電經(jīng)過同步變壓器變壓為 30V的同步信號 a1， b1， c1 后，經(jīng)過電位器 RP1， RP2， RP3 及 RCT型網(wǎng)絡(luò)濾波接人到 TC787 的同步電壓輸入端，通過調(diào)節(jié) RP1， RP2， RP3 可微調(diào)各相電壓的相位，以保證同步信號與主電路的匹配。調(diào)節(jié) RP 可以使輸入 4 腳的電壓在 05V之間連續(xù)變化，從而使輸出脈沖在 0176。 圖 34 TC787產(chǎn)生的鋸齒波 圖 34 是在實驗室用 .示波器測得的 TC787 引腳 1416 的波形 18 圖 35脈沖變壓器輸出脈沖 圖 35 是在實驗室用示波器測得的 TC787 引腳 712 產(chǎn)生的脈沖經(jīng)脈沖變壓器后輸出的脈沖波形 元件選擇注意事項 ： （ 1）為了減小在使用中電路受到干擾，觸發(fā)電路與主電路最好采用同一形號的△ ／Ｙ形連接的變壓器，以便可能減小電路的諧波。 （ 3）移相電壓的調(diào)整幅度應(yīng)與積分電容上鋸齒波的幅值一致。~180176。 在實際使用過程中我們發(fā)現(xiàn)鋸齒波形成環(huán)節(jié)是保證整流輸出電壓波形穩(wěn)定的重要條件。當(dāng) Cx 為 時 ,所產(chǎn)生的脈沖寬度約為 1ms。然后加上同步電壓，調(diào)整電位器 W1， W2， W3 使 18 腳、 1 腳、 2 腳的三相同步電壓對稱，并且使 18 腳、 1 腳、2 腳的同步信號滯后同步變壓器付邊相應(yīng)同步信號 30176。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 178。 128bytes 的數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) 178。 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器 178。 GND：接地。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH圖 41 89C51芯片引腳 21 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入 。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注 意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應(yīng)不接。此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選 的掉電模式。 A/D 轉(zhuǎn)換 本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用計算機作為處理器。逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器一般由比較器、 D/A 轉(zhuǎn)換器、寄存器、時鐘發(fā)生器以及控制邏輯電路組成。該器件既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。 圖 43 ADC0809的引腳排列圖 各引腳的功能如下 IN0～ IN7： 8路模擬量輸入端； D0～ D7： 8位數(shù)字量輸出端； ADDA、 ADDB、 ADDC： 3位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路； ALE：地址鎖存允許信號，輸入高電平有效； START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入高電平有效； EOC： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平 (轉(zhuǎn)換期間一直為低電平 )； OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入高電平有效。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。當(dāng) OE 輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 （ 1）定時傳送方式 對于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 ADC0809 工作時，首先輸入 3 位地址，并使 ALE 為 1，以將地址存入地址鎖存器中。 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號采集的精度和分辨率。 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如 下表 42 所示 : 表 42 LCD1602引腳接口說明 26 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù) 據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的 。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。 指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 28 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 圖 44系統(tǒng)原理框圖 單片機 I/O 口分配表 表 44 單片機 I/O 分配表 端口 引腳名稱 作用 P0 顯示輸出 P2 動態(tài)控制 P3 信號 輸入 系統(tǒng)工作說明 圖 45 給出 單片機控制及顯示電路 。 （ 2） 液晶 顯示電路： 單片機的 P3 口接受 AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，經(jīng)過單片機處理由 P0 口輸出到 LCD 液晶顯示 。 干擾源：主要來自外部電源、內(nèi)部電源，印制板排版走線互相干擾，周圍電磁場干擾，外部干擾一般通過 IO 口輸入等 按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。 所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。 1 形成干擾的 基本要素有三個： （ 1）干擾源。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。如： A/D、 D/A 變換器，單片機，數(shù)字 IC，弱信號放大器等。 31 按波形分：可分為持續(xù)正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。比如干擾信號通過電源線侵入系統(tǒng)。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。是由于分布電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的耦合。因此，除了采取硬件抗干擾方法外，還要采取軟件抗干擾措施。該方法適應(yīng)于對一般具有隨機性干擾的信號進(jìn)行濾波。對周期性的干擾，此方法 有良好的抑制作用，平滑度高，靈敏度低。為了加快測量速度， N 一般取值為 4。克服死機現(xiàn)象最有效的辦法就是采用單片機工加了硬件看門狗電路后仍然有死機現(xiàn)象，分析原因，可能有以下方面： （ 1）因為某種原因，程序混亂后，看門狗電路雖然發(fā)出了復(fù)位脈沖，但在程序剛剛正常還來不及發(fā)出一個脈沖信號，此時程序再次被干擾，而這時看門狗電路已處于穩(wěn)態(tài)，不能再發(fā)出復(fù)位脈沖。 33 可見，只用硬件看門狗電路是無法確保單片機正常工作的。 利用 Watchdog（看門狗）使 CPU復(fù)位 當(dāng)程序跑飛到一個臨時構(gòu)成的死循環(huán)中時，只能依靠看門狗解決。這樣，當(dāng)系統(tǒng)由于軟件錯誤而無法響應(yīng)或外部器件不能以期望的方式響應(yīng)時，使用看門狗定時器可重新獲得控制。 ① 軟件陷阱格式 NOP NOP LJMP0000H ② 軟件陷阱安排未使用的中斷區(qū)； 未使用的大片 ROM 空間； 程序區(qū)； 中斷服務(wù)程序區(qū)。而當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，采用冗余技術(shù)無法使程序納入正確軌道，此時可采用軟件陷阱法，攔截亂飛程序。 在 Stellaris 系列 ARM 里集成有硬件的看門狗定時器模塊，看門狗定時器可配置成在第一次溢出 (timeout)時向控制器產(chǎn)生中斷，在第二次溢出時產(chǎn)生復(fù)位信號，一旦配置了看門狗定時器，就可以通過寫鎖定寄存器來防止定時器配置被意 外更改，在第一次溢出事件之后，將看門狗定時器裝載 (WDTLOAD)寄存器的值重裝入 32 位計數(shù)器，定時器從該值繼續(xù)遞減計數(shù)。 指令兀余 程序跑飛之后，往往將一些操作數(shù)作為指令碼執(zhí)行，從而引起整個程序的混亂，所謂“指令冗余”，就是在一些關(guān)鍵的地方插入一些單字節(jié)的空操作數(shù)作為指令代碼執(zhí)行的錯誤，而是在連續(xù)執(zhí)行幾個空操作后，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序，是程序恢復(fù)正常運行。而該 I/O 口仍有脈沖信號輸 出，看門狗檢測不到這種異常情況。因此，在設(shè)計單片機系統(tǒng)時，如何發(fā)現(xiàn) CPU受 到干擾，并盡可能無擾地使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)是軟件設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題。 （ 3）防脈沖干擾平均值濾波法 在脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合，如果采用一般的平均濾波法，則干擾將會 “平均 ”到結(jié)果中去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的誤差。 （ 2）遞推平均濾波法 該方法是把 N 個測量數(shù)據(jù)看成一個隊列，隊列的長度為N，每進(jìn)行一次新的測量，就把測量結(jié)果放入隊尾，而扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù)。但由于這些噪聲的隨機性，可以通過數(shù)字濾波技術(shù)剔除虛假信號，求去真值。 以 MSC51 系列的 89C51 單片機為例，給出了在軟硬件設(shè)計的不同 階段，對于不同干擾應(yīng)采取的一些措施。是由于分布電容的