一种数字控制的三相移相触发电路

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1、一种数字控制的三相移相触发电路吋间:2009-02-0309:47:45来源：国外电子元器件作者:冯晖，吴杰，韩志冈IJ1概述S前，我国的可控硅触发电路分为三类：第-•类足模拟型。该类型足8o年代初出现的专用集成触发电路产品，此类可控硅触发电路易受元件参数分散性、同步电压波形畸变、温度变化等因数影响，电路较为复杂，可靠性低，抗干扰性差，而且输出不稳定，装置功率人等缺点：第二类是可编程数字型。此类型采用单片机、CPLD等设计，采用编程设置同步和移相.似该类型触发电路具宥电路规榄较人，技术要求岛，软件抗

2、干扰能力差等缺点，而且不易实现小型化、小堂产，限制了其广泛应用；第三类是采用数字移相的集成电路。该类触发电路克服了以上两类的一些缺点，人人提高了移相精度和对称度，且易于控制，提髙电路的稳定性和可靠性。这里给出一款用于可控硅的集成电路数字控制的三相移相触发电路。针对点电网及现场出现的噪声T扰问题，提出一种去抖动电路设计方案.阐述了移相电路的基本设计思路。2电路设计2.1电路框架三相正弦输入（AC1〜AC3）经比较器，转换成与输入同步的方波信号，再经去抖动电路消除输入信号噪声，生成丁•净的同步方波信号，

3、进入移相电路。移相控制信号由外部电压输入提供，移相控制电压经9bitA/D转换器转换，作为移相电路中计数器的初始值，当计数器计数满吋，产牛一个移相脉冲，该移相脉冲再次触发脉宽发牛.电路，产尔所需的脉宽信号,经凋制后输出。该电路柅阁如阁1所示。表1给出了各引脚功能说明。AC1AC2VCON图1电路框图OUT1*-LED卜LED3OUT2♦-OUT3+-編DJ1J2SfNPRT1-PRT3WSRES缺相保护2.2噪声消除电路阁2是去抖动电路。三相交流电同步倌号经比较器后，通过触发器使其与内部吋钟同步，同

4、步信号a.b和c分别对应图3中的/net63./net58和/net43，可见这3个信号的上升沿和卜降沿都具有毛刺抖动倍号。阉2中的电路A部分是边沿检测电路，其功能足利用a，b和c所冇上升沿和下降沿产生小脉冲。电路A部分的输出作为时钟信号进入电路B，实现去抖动电路。当第一个脉冲到來时，触发器输出高电平，同吋启动电肌电容的充电电路，电容充屯，当充电达到使其后Ifif的反相器翻转，触发器fi位，触发器输出低电平。电容充电波形如阁3中的/net9o,触发器输出倌号波形为/net52。再利用该输出信号作为吋

5、钟倌号对同步信号a，b和c采样，滤除信号中的所冇毛刺抖动成分，敁终输出信号为/out3，/0Ut2和/OUtlo引脚名称功能说明AC1~AC3交流同步信号，频韦为50Hz,彼此相差120°0UT1+0UT3+-脉冲群输出•三组6路.与AC1•AC3相对应，两种脉冲校式:双窄脉冲校式,脉宽为1.5ms和1.53ms,脉冲间隔为L82ms;争宽脉冲模式，脉宽为4.84msPRT1-PRT3保护输入瑙,工作状态全部输入低，只要一路为商.电路就进人保护状态，所有OUT袖都输出岛。LED1~LED3保护指示输

6、出湖•与PRT1-PRT3相对应,PRT为低时对应的LED为商，反之则为低Q若处于缺相保护状态.则LED1~LED3全为低RES手动a位，在工作状态时接低.若处于缺相保护状态，尽管后续排除缺相故障，电路也不能自动恢复工作，若要电路恢复工作必须在RES瑙施加正向脉冲C外接电容端，接收0.1jtF的电容，用于去抖动电路COM输入公共蝴CON移相控制靖，其范围为0.25-4.75V,与相位0-180•对应表1引脚功能说明lout1>lout3?图2去抖动电路lout2.3移相电路移相电路是数字三相移相触发

7、电路的主要部分。M:原理如图4所示，同步信号、正弦信号通过过零比较器变为和位与周期一致的同步方波，上升沿和K降沿检验电路检验出同步方波的上升沿和下降沿，产生的两个尖脉冲分别对％同步信号正负半周的的触发信号。采用该触发信号启动计数器进行减法计数，A/D转换器输出置为计数器的初值，当减法计数器为零时则产生移相U的尖脉冲，减法计数器的启动和停止脉冲之间的相位差，即对成于脉冲群与正弦波之间的相位差A(p。0.6f/out3—一1.>°-6f/out2叫.oL^=X—0.6r/°l，tl1.0-0.6f/ne

8、t63JleSKSSRStz—nz/net580.6/net430.6^et521.0[r>，撕A4lOj1门门s直—*•i图3去抖动电路波形图4移相电路原理图2.3.1移相范围计数器的吋钟CLK(晶体振荡器)足由晶体振荡器提供的恨定值。假设A/D转换器的位数为N，分辨率即为2N。滞P时间敁大值为:2，、’奴振;°时可以选择适当的N和晶振，晶体振荡器，使2N/f品振工频/2(ioms)。因此，当直流控制电平Vcon从5一OV调节时，脉冲群与正弦波之间的相位差A(p对应