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数字触发器研究论文
数字触发器研究论文 1系统硬件组成及其原理 系统硬件组成如图1，被控对象是三相全控桥整流电路。控制电路由8051 单片机及其外围电路组成。外围电路主要是由键盘电路、同步脉冲形成电路、驱 动输出电路等组成。1.1控制角θ 控制角θ是滞后自然换相点的电度角，在工频条件下，它和时间Tθ有如下 关系：
Tθ=T/360*θ=(20*θ)/360=0.056ms 其中T是工频电源周期，θ是控制角。
由上式可知，只要知道控制角就可以算出定时时间Tθ，采用定时计数器来 完成对控制角的定时。
8051单片机有两个定时计数器，可由程序选择作为定时器用或作为计数器 用，定时时间或计数值也可由程序设定。随便选择定时或计数方式，其实质都是 一样的。
如果选择的是方式1的话，定时时间可由下式计算 Td=（65536-x）*Tcy 其中Tcy=1μS因为采用的是12MHz的晶振，x是计数值。
分辨率为：φ=360/T*Tcy=0.018（度） 方式1是16位的定时器，其最大的定时角度为：
θmax=0.018*65536=1179.648（度） 从上面可知，不论是分辨率还是移相范围都能达到令人满意的结果。
1.2同步脉冲形成电路由于触发脉冲的自然换相点要与三相电源的线电压的过零点同步，所以要 由同步脉冲形成电路产生同步脉冲。
电路如图2所示,交流电经过降压后，由LM339过零比较器进等过零检测， 然后经过光电隔离各微分电路输出脉冲信号，加到单片机外部中断引脚去作为同 步信号。
同步脉冲形成电路主要由过零比较器、同步变压器及整形电路组成。三相 交流电源经过变压器降压后从副边输出，然后送到过零比较器电路，在每一个电 源周期的过零点将输出两个同步脉冲，一个周期内，三相电源将输出6个同步脉 冲，这6个同步脉冲在相位上相差60度，在时间上就会相差3.333ms，它们就每隔 3.33ms加到单片机的外部中断引脚INT0上。由于在三相桥式全控桥电路中，它的 自然换相点是线电压的过零，所以加在过零比较器电路的是线电压。
根据三相桥式整流电路对触发脉冲的要求，必须对应导通的一对晶阐管同 时加触发脉冲。常用的方法有两种：一种采用宽脉冲触发，它要求触发脉冲的宽 度大于60度；
另一种采用双脉冲触发，即触发一个晶阐管时向小一个序号的晶阐 管发补脉冲。关系如下：
触发的晶阐管V1V2V3V4V5V6 补发的晶阐管V6V1V2V3V4V5 在本文中将采用双脉冲触发方式，因为60度的脉宽在单片机中所对应的定 时是比较长的，所以此方法不佳。采用双脉冲触发是，就要在软件设计时用标志 旗的方法来标注，特别是V1，因为它并不是V0，它是V6，其余的都是Vn和Vn-1。
1.4驱动电路 驱动电路主要由光电隔离和脉冲变压器组成。
2软件设计 2.1单片机部分 软件设计的流程图如下：采用双脉冲触发是，就要在软件设计时用标志旗 的方法来标注，特别是V1，因为它并不是V0，它是V6，其余的都是Vn和Vn-1。流程图如下：
设控制角为α，为使可靠触发，触发脉冲脉宽为15度，那么每一个周期的 第一个脉冲上升沿所对应的时间Tup=α*T/360，其下降沿时间Tlow=(α+15)*T/360。
这样只要定时器定相对的时间，就可以得到准确的触发脉冲。在编程时可以用计 数的方式，把定时方式改为计数，Cup、Clow。. 程序片段：
；
***********输出触发脉冲程序************* ORG0003H AJMPP_INT0 ORG0030H P_INT0: MOVTMOD,#11H MOVTH0,#CUP_H;上升沿计数值高位 MOVTL0,#CUP_L;上升沿计数值低位 MOVTH1,#CLOW_H;下降沿计数值高位 MOVTL1,#CLOW_L;下降沿计数值低位 MOVIE,#8FH SETBTRO SETBTR1 SJMP$ ;********定时器0中断****************** ORG00BH T0_SERVE: SETBP1.6RETI ;********定时器1中断****************** ORG001BH T1_SERVE: CLRP1.6 RETI 2.2上位机部分 3外围电路 组合电路是从P1.6输出的同步脉冲与应该触发的晶阐管（P1.0~P1.5）脉冲 相与，输出到驱动电路，这样就可以得到期满意的触发脉冲。
键盘显示电路是在无上位机的情况下，由自制键盘输入，并在LED上显示 控制角。
采用单片机控制触发电路是未来晶阐管触发电路的趋势。但在环境恶烈的 地方安全性不高。不过应用在实验室却是一种非常好的手段。
