【正文】 可以利用電容來吸收過電壓，其實質(zhì)就是將造成過電壓的能量變成電場能量儲存到電容器中，然后釋放到電阻中去消耗掉。 （ 3）過流截止保護(hù) 利用過電流的信號將晶閘管的觸發(fā)脈沖移后，使晶閘管的導(dǎo)通角減小或者停止觸發(fā)?？焖偃蹟嗥饔玫氖倾y質(zhì)熔絲，在同樣的過電流倍數(shù)下，它可以在晶閘管損壞之前熔斷，這是晶閘管過電流保護(hù)的主要措施。這種紋波往往是有害的，需要由平波電抗器加以抑制。當(dāng)可控硅的導(dǎo)通角小于 180176。在選用時，可控硅實際工作電壓的峰值應(yīng)低于額定電壓，并要考慮足夠的安全系數(shù)。需要注意，從單片機檢測到同步電壓正跳變到輸出第一個觸發(fā)脈沖信號的時間，必須調(diào)整到小于等于 60176。和 120176。在實際應(yīng)用中，自然換相點通過同步信號給出，再按同步電壓過零檢測的方法在 單片機 中實現(xiàn)同步，并由 單片機 控制軟件完成移相計算，按移相要求輸出觸發(fā)脈沖。 P1 口作為 4X4 鍵盤接口，其中 F 鍵作為確認(rèn)鍵。同步檢測信號發(fā)生正跳變時，由于AT89C52 采用低電平為有效觸發(fā) 方式，所以 信號經(jīng)反相 器反相 以中斷方式向單片機的INT0(引腳 12)提供同步指令，從表面上看好像是外部中斷信號輸入，實際上是要量脈沖的寬度，這決定于信號到來的時間。 （ 032H） =05H 申明為 5V編程電壓。 178。數(shù)據(jù)查 詢： AT89C52 單片機用 Data Palling 表示一個寫周期結(jié)束為特征，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的一個字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（ ）時原來寫入字節(jié)最高位的反碼。編程方法： 編程前，須按表 9和表 11 所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號， AT89C52編程方法如下： 1. 在地址線上加上要編程單元的地址信號。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，但可以訪問端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時，為避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一天指令不應(yīng)是一條指令對端口或外 部存儲器的寫入指令。采用外部時鐘的電路如圖 10 右圖所示。時鐘振蕩器： AT89C52 中一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 這些中斷源可 通過分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。 當(dāng)設(shè)置定時 /計數(shù)器 2 為時鐘發(fā)生器時， C/T2()=0， T2OE()=1,必須由 TR2（ T2CON2）啟動或停止定時器。需要注意的時，當(dāng)定時器 2工作于波特率發(fā)生器時，作為定時器運行（ TR2=1）時，并不能訪問 TH2 和 TL2。 在方式 1和方式 3 中，波特率由定時器 2 的溢出速率根據(jù)下式確定： 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 27 定時器既能工作于定時方式也能工作與計數(shù)方式，在大多數(shù)的應(yīng)用中，時工作在定時方式（ C/T2=0）。 T2EX 引腳為邏輯“ 1” 時，定時器向上計數(shù)，當(dāng)計數(shù) 0FFFFH 向上溢出時，置位 TF2，同時把 16 位計數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到 TH2 和 TL2 中。 178。由于識別 1 至 0的跳變需要 2 個機器周期（ 24 個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。 178。 178。 178。欲使 CPU 僅訪問 外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。 對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入 編程脈沖（ PROG） 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE操作。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功 能，如下表所示： 此外， P3 口還接受一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 在訪問外部程序存儲器器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（ 例如執(zhí)行 MOVX DPTR指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。對端口 P1 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 VCC： 電源電壓 178。 8 個中斷源 178。 8K 字節(jié)可沖擦寫 Flash 閃速存儲器 178。 分別構(gòu)成 a、 b、 c 和 a、 b、 c 兩組。 時， Ud 波形上下對稱，平均值為零。 圖 3— 6三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =0176。 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。 ａ =60176。 ，組成的每一段線電壓因此推遲 30176。 ▼ 另一種是雙脈沖觸發(fā)（常用）：在 Ud 的 6 個時間段，均給應(yīng)該導(dǎo)通的 SCR 提供觸發(fā)脈沖，而不管其原來是否導(dǎo)通。 。其余的均處于關(guān)斷狀態(tài)。時的情況 圖 3— 2 三相橋式全控整流電路（帶電阻負(fù)載 ａ =0176。 共陽極組 — 陽極連接在一起的 3 個晶閘管（ VT4， VT6， VT2）。 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 7 三相全橋按負(fù)載不同可分為帶電阻和帶電感負(fù)載，以下分別討論這兩種負(fù)載的區(qū)別。 178。這種方式可以保證控制電路和主電路之間有良 好的絕緣。（一般通過減小 EA，直至 EA﹤ 0來實現(xiàn)。說明 SCR 具有正向阻斷能力。當(dāng)需要和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)時，也離不開電力電子技術(shù)為了合理地利用水力發(fā)電資源，近年來抽水儲能發(fā)電站受到重視。 家用電器： 照明在家用電器中有卜分突出的地位。如降壓、濾波、無功補償?shù)?；?jù)估計，發(fā)達(dá)國家在用戶最終使用的電能中有 60％以上至少經(jīng)過一次電力電子變流裝置的處理。 交通運輸： 電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。 1． 1． 2 電力電子技術(shù)的前景 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2 電力電子器件發(fā)展的目標(biāo)是：大容量、高頻率、易驅(qū)動、低損耗、小體積（高芯片利用率）、模塊化。在 30年代到 50 年代，是水銀整流器發(fā)展迅速并大量應(yīng)用的時期。 觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活， 溫度 影響小，控制精度可通過軟件補償，移相范圍可任意調(diào)節(jié)等特點，目前已獲得業(yè)界的廣泛認(rèn)可。 本文主要介紹基于 MCS— 51 系列單片機 AT89C52 芯片控制的三相橋式全控整流電路的主電路 和觸發(fā)電路的原理及控制電路，軟件部分由 C51 高級語言編程。 178。和旋轉(zhuǎn)變流機組相對應(yīng)，靜止變流器的稱呼從水銀整流器開始并沿用至今。幾百 W 到數(shù)千 KW的變頻調(diào)速裝置，軟起動裝置等；電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源，如電解鋁、電解食鹽水等。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，近年來交流變頻調(diào)速成為主流。通信設(shè)備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在己改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。能源危機后，各種新能源、可再生能源及新型發(fā)電方式越來越受到重視。 2． 1 三相橋式整流電路晶閘管的特征 178。如果繼續(xù)降低 I，則 SCR 同樣會關(guān)斷。 （ 4）溫度作用：溫度上升， V1， V2的漏電流加大，引起導(dǎo)通。 （ 3）晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度； 178。 178。對于每相二次電源來說，每個工 作周期中，即有電流，也有負(fù)電流，所以不存在直流磁化問題，提高了繞組利用率。對于共極組的 3個晶閘管，陰極所接交流電壓值最低（或者說負(fù)得最多）的導(dǎo)通。 表 3— 3 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載 ａ =0176。 ▼ 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。 2 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =30176。 178。 時，如 ａ =90176。 1 三相橋式全控整流電路電感性負(fù)載時的工作情況： 當(dāng) ａ≦ 60176。 時：電感性負(fù)載時的工作情況與電阻負(fù)載時不同， Ud時波形不會出現(xiàn)負(fù)的部分，而電感性負(fù)載時，由于電感 L 的作用， Ud波形會出 現(xiàn)負(fù)的部分；帶電感性負(fù)載時，三相橋 式全控整流電路的角 ａ 移相范圍為 90176。 前沿相差 180176。 178。 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 178。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 在 Flash 編程時， P0 口接受指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P2 口： P2 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 P3 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 不應(yīng)將數(shù)據(jù)“ 1” 寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的共功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“ 0”。如果指令是直接尋址方式則為訪設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 23 問特殊功能寄存器。定時器 2有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇，參見表 4. 定時器 2 由兩個 8位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時器工作 方式中，每個機器周期 TL2寄存器的值加 1，由于一個機器周期由 12個振蕩時鐘構(gòu)成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。如果 EXEN2=1，定時器 2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號發(fā)生 1 至 0負(fù)跳變時，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。這個脈沖使 EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。如果定時 /計數(shù)器作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時器 1用于其設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 它功能 ，如圖 7所示。在波特率發(fā)生器工作凡是中， TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷?？删幊虝r鐘輸出： 定 時器 2 可通過編程從 輸出一個占空比為 50％的時鐘信號，如圖 8所示。 178。 定時器 0和定時器 1的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個機器 周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標(biāo)志。 10PF，而如果使用陶瓷諧振器則選擇 40PF177。此時同時將片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)。 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 32 178。 AT89C52 單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些屬于低電壓編程方式，而有些則屬于高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息，見表 8。每個字節(jié)寫入周期時自身定時的，通常約為 。 178。讀 AT89C52 簽名字節(jié)需將 和 置邏輯低電平，該簽名字節(jié)的過程和單元 030H、 031H 和 032H 的正常校驗相仿，其返回值意義如下： （ 030H） =1EH 申明產(chǎn)品由 ATMEL 公司制造。單片機選用 AT89C52，共有 40 個引腳 ， 8KB 內(nèi)存。 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 46 （圖 1 ） 由于 AT89C52 控制的為阻感性負(fù)載其移相范圍 0176。 整個控制過程為先鍵入所要的控制角，控制角被計算成相應(yīng)的觸發(fā)延時時間，并等待當(dāng)單片機檢測到外部中斷信號。換流一次，且換流的時序事先已知。才能保證觸發(fā)脈沖不遺漏。； g0 表示同步脈沖信號， gl、 g g gg g6 分別表示 VT VT VT VT VT VT6 觸發(fā)脈沖信號；其中 0 表示低電平， 1為高電平 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 49 圖 3 單一同步基準(zhǔn)的雙窄觸發(fā)脈沖時序 第六章 硬件電路主要器件選擇 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 50 6． 1 主要器 件的計算選擇 硬件電路器件的選擇都是以選擇的直流電機的參數(shù)作為基準(zhǔn)計算選擇，本設(shè)計控制選擇的直流電機參數(shù)：型號： Z3— 33 額定功率： 4Kw 額定電壓： 220V 額定轉(zhuǎn)速： 3000 額定電流： 效率： 81％ 最高轉(zhuǎn)速： 3600 轉(zhuǎn)動慣量： 6． 1． 1 晶閘管及平波電抗器 對晶閘管和 平波電抗器及其他的器件的 主要參數(shù)進(jìn)行了解和正確理解各參數(shù)的含義是合理選用元件的基礎(chǔ)。但額定電流的選取可控硅的通態(tài)平均電流是指在符合規(guī)定的散熱條件下，電流為正弦半波時所允許通過電流的平均值。正常工作時的觸發(fā)電壓和電流應(yīng)大于實測的參數(shù)UGT 與 IGT，以保證可靠觸發(fā)，但也不能超過允許的極限值。由此可知，晶閘管允許在短時間見內(nèi)承受一定的過電流，所以，過電流保護(hù)的作用在于當(dāng)發(fā)生過電流時，在允許的時間內(nèi)將過電流切斷，以防止原件損壞。熔斷器的電流額定應(yīng)該盡量接近實際工作電流的有效值而不是按所保護(hù)的元件的電流定額（平均值）選取。在切斷或接通電路時，從一個元件導(dǎo)通轉(zhuǎn)換到另一個元件導(dǎo)通時，以及熔斷器熔斷時，電路中的電壓往往都會超多正常值。 設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 53 6． 2 具體器件的計算與選擇