【正文】 引起過(guò)電壓的主要原因，是因?yàn)殡娐分幸话愣冀佑须姼性?。這就是說(shuō)，當(dāng) 100A的晶閘管過(guò)電流為 400A 時(shí)，僅允許持續(xù) ，否則將因過(guò)熱而損壞。 311=622(v)的可控硅。時(shí)間必然要輸出一次觸發(fā)脈沖信號(hào)，因此作為基準(zhǔn)的第一個(gè)觸發(fā)脈沖信號(hào)必須調(diào)整到小于 60176。 6 路脈沖信號(hào)經(jīng) 過(guò)六路反相器 7406 驅(qū)動(dòng)光電耦合器 TTL117，經(jīng)電氣隔離輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)復(fù)合管電壓跟隨器將信號(hào)放大，通過(guò)脈沖變壓器輸出脈沖觸發(fā)電壓進(jìn)而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)相應(yīng)的晶閘管的導(dǎo)通。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 45 （系統(tǒng)原理框圖） 5． 2 觸發(fā)器硬件組成 圖 1 給出單片機(jī)控制的移相觸發(fā)脈沖控制 系統(tǒng) 硬件電路圖。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖?示準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電平編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容?？臻e節(jié)點(diǎn)模式： 在空閑工作模式狀態(tài)下， CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。 定時(shí)器 2的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 28 178。波特率發(fā)生器 : 當(dāng) T2CON（表 3）中的 TCLX 和 RCLX 置位時(shí)，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器使用。如果 EXEN2=0, 定時(shí)器 2是一個(gè) 16 位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)溢出時(shí)，對(duì) T2CON的溢出標(biāo)志 TF2 置位，同時(shí)激活中斷。 當(dāng)一條指令訪問(wèn) 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM 還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。 178。 178。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 19 178。空閑方式停止 CPU 的工作，但是允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 17 工作。 第四章 AT89C52 芯片介紹 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 16 AT89C52 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn) 的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8Kbytes的制度程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） ,期間采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 時(shí)的波形 （ 1）當(dāng) ａ﹥ 60176。 時(shí)工作情況 當(dāng) ａ﹥ 60176。 ▼ 晶閘管承受的電壓波形與三相半波 時(shí)相同，晶閘管承受最大正、反向電 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 10 壓的關(guān)系也相同為： UFM =URM= U2 178。從線電壓波形看， Ud為線電壓中最大的一個(gè)，因此 Ud 波形為線電壓的包絡(luò)線。 由于零線平均電流為零，所以可以不用零線。觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通門極電流應(yīng)大于擎住電流； 178。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 6 （ 3） dU／ dt作用：如果 UAK 以高速率上升，則在中間結(jié)電容上產(chǎn)生的電流可以引起導(dǎo)通。 第二章 三相可控整流電路晶閘管的介 紹 178。 不間斷電源（ UPS）和各種開(kāi)關(guān)電源： 這一類的應(yīng)用最為普遍各種電子裝置一般都需要不同電壓等級(jí)的直流電源供電。 1． 1． 3 晶閘管的應(yīng)用 一般工業(yè)： 直流電動(dòng)機(jī)有良好的調(diào)速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置；近年 來(lái)電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使交流電機(jī)的調(diào)速性能可與直流電機(jī)媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，即使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和 控制的技術(shù)。 并將在很多的工業(yè)控制中得到很好的運(yùn)用。 新的控制技術(shù)的使用，以減小電力電子器件的開(kāi)關(guān)損耗，如軟開(kāi)關(guān)技術(shù)；通過(guò)諧振電路使得器件在零電壓（ ZVS）或零電流（ ZCS）的狀態(tài)下進(jìn)行開(kāi)關(guān)。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。其中的大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速都需要電力電子技術(shù)。） 178。 2． 1． 4 晶閘管的觸發(fā)： （ 1）作用：產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要的時(shí)刻由阻 斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。 178。 178。所以每隔 60176。 時(shí) Ud 出現(xiàn)為零的點(diǎn)。 時(shí)的波形 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 13 圖 3— 7三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =30176。電路中設(shè)置了平衡電抗器來(lái)保證兩組三相 半波電路能同時(shí)導(dǎo)電，每相的觸發(fā)脈沖，從第一個(gè)正自然換相點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算起，分 別為 5 和 6?？删幊檀?UART 通道 178。做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 18 腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ I1L）。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 20 178。需注意的時(shí)：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。中斷寄存器： AT89C52 有 6 個(gè)中斷源， 2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， IE 寄存器控制各中斷位， IP寄存器中 6個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。 為確保采樣的正確性，要求輸入的電 平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。 T2EX 引腳為邏輯“ 0”時(shí)，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2中的數(shù)值等于 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢出，置位 TF2,同時(shí)將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時(shí)寄存器中。因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)狀態(tài)時(shí)間定時(shí)器都會(huì)加 1，對(duì)其讀寫(xiě)將會(huì)得到一個(gè)不確定的數(shù)值。 IE 也有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 178。寫(xiě)周期完成后，所輸出的數(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫(xiě)周期，寫(xiě)周期開(kāi)始后， Data Palling 可能隨時(shí)有效。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 36 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 37 AT89C52 極限參數(shù)： 直流參數(shù)： 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 38 交流特性： 在以下工作條件下， P0 口， ALE/PROG， PSEN 的負(fù)載電容為 100PF，其他輸出口負(fù)載電容為 80PF。由于鍵盤(pán)存在一定的局限性每輸入觸發(fā)角時(shí)必須先確認(rèn)一次然后在 輸入想要按下的鍵值否則將會(huì) 發(fā)生紊亂。電角度所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。通常選擇可控硅的額定電壓為實(shí)際工作電壓峰值的 2 一 3 倍。 6． 1． 2 晶閘管的保護(hù) 1 過(guò)電流保護(hù) 由于晶閘管的熱容量很小，一旦發(fā)生過(guò)電流時(shí)，溫度就會(huì)急劇上 升而可能把 PN 結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或者開(kāi)路。 2 過(guò)電壓保護(hù) 晶閘管耐受過(guò)電壓的的能力極差，當(dāng)電路中電壓超多其反相擊穿電壓時(shí)，即使時(shí)間極短，也容易損壞。 晶閘管過(guò)電壓的保護(hù)措施通常采用阻容保護(hù)。因此必須采用專用于保護(hù)晶閘管的快速熔斷器。導(dǎo)通時(shí)，平均電流允許為 100A，此時(shí)的峰值電流將是 314A，有效值則是 157A。己時(shí)輸出一次觸發(fā)脈沖，直到單片機(jī)再次檢測(cè)到 A 相同步信號(hào)的正跳變時(shí)，這個(gè)周期結(jié)束，開(kāi)始下一個(gè)周期。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 47 5． 3 移相觸發(fā)脈沖的控制原理 相位控制要求以變流電路的自然換相點(diǎn)為基準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)一定的相位延遲后，再輸出觸發(fā)信號(hào)使晶閘管導(dǎo)通。與電源相位相同的方波。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫(xiě)入狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證。 178。 由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需要兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 30 178。當(dāng)時(shí)鐘振蕩頻率為 16MHz 時(shí)，輸出時(shí)鐘頻率范圍為 61Hz— 4MHz。 波特率發(fā)生器的方式與自動(dòng)重裝載方式相仿，在此方式下， TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器 2 的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。捕獲方式如圖 4所示。 MOV 0A0H, data 間接尋址指令訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM，例如，下面的間接尋址指令中， R0的內(nèi)容為 0A0H，則訪問(wèn)數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2 口（ 0A0H） . MOV R0, data 堆棧操作也是間接尋 址方式，所以，高 128 位數(shù)據(jù) RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ I1L）。 4． 2 AT89C52引腳及內(nèi)部器件功能說(shuō)明： 178。與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 178。因?yàn)樵?ａ =90176。 時(shí)的波形 小結(jié) ● 當(dāng) ａ≦ 60176。 時(shí)的波形） 晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了 30176。 ▼ 對(duì)觸發(fā)脈沖的要求： ● 按 VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的順序，相位依次差 60176。 1 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =0176。應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。目前，有一些場(chǎng)合使用這種方式來(lái)觸發(fā) SCR，如 高壓直流輸電（ HVDC）。 （圖 2— 1） （ 2）當(dāng) UAK﹥ 0時(shí)，只有 EGK﹥ 0,SCR 才能導(dǎo)通。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開(kāi)關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在己逐漸取代了線性電源。電鍍裝置也需要整流電源。 后來(lái)出現(xiàn)了水銀整流器（ Mercuryvapour thyratrons），其性能和晶閘管很相似。具體運(yùn)行由工頻三相電壓經(jīng)變壓器后在芯片控制下在不同的時(shí)刻發(fā)出不同的脈沖信號(hào)去控制相應(yīng)的SCR 可控硅整流為直流電給負(fù)載供電。 1947 年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明晶體管（ Transistor），引發(fā)了電子技術(shù)的一場(chǎng)革命；晶閘管（ 1957 年） SCR（ Silicon Controlled Rectifier）可通過(guò)門極控制開(kāi)通，但通過(guò)門極不能控制關(guān)斷，屬于半控型器件目前由于其能承受的電壓、電流容量仍是目前器件中最高 的，而且工作可靠，所以許多大容量場(chǎng)合仍大量使用。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 3 電力系統(tǒng)： 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有非常廣泛的應(yīng)用。其中太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展較快，燃料電池更是備受關(guān)注。該小電流稱為 SCR 的維持電流。 （ 4）要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以。 共陰極組 — 陰極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管（ VT1， VT3， VT5）。 178。 ▼ 需保證同時(shí)導(dǎo)通的 2 個(gè)晶閘管均有脈沖（采用兩種方法：一種是寬脈沖 觸發(fā)（大于 60176。 3 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 ａ =60176。 時(shí)： Ud 波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負(fù)載時(shí)十分相似，各晶閘管 的通斷情況、輸出整流電壓 Ud 波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣； 區(qū)別在于：由于負(fù)載不同，同樣的整流輸出電壓加到負(fù)載上，得到的負(fù)載電流波形不同。 的矩形波，其有效值為： I2= π ））π ＋（（π 3232I21 22d ??? dI= 32π Id= Id 晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時(shí)一致。 32 個(gè)可編程 I/O 口線 178。 178。對(duì)端口 P3 寫(xiě)“ 1”時(shí)，他們被外部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 178。 AT89C52 除了有與 AT89C51 所有的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外，還增加了一個(gè)定設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 22 時(shí) /計(jì)數(shù)器 2。 在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的 5SP2 期間，對(duì)外部輸入進(jìn)行采樣。