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1、数字式双向可控硅导通角步进控制电路7弓刀V］被影毛，移•陈杰•■•一般电灯的调光，电机的调速及电热器具的调温等都是t,过改变可控硅控制极触发信号的相位，进而改变可控硅导通角度来实现的•用可控硅构成”无触点”调节装置的关键是如何形成稳定可靠且又可随意改变相位的触发信号.目前可控硅触发信号大多由模拟电路产生，其控制信号的调节元件是具有机械类触点的电位器•此类电路,虽然形式简单，但不能对可控硅导通角度进行量化控制，工作可靠性受机械装置的影响，而且不能与数字控制电路或微机控制系统直接相联.本文介绍一种由数
2、字电路构成的双向可控硅导通角控制电路，此电路以步进方式工作，可对双向可控硅的导通角度进行较为精确的控制•它没有机械类触点，工作可靠性及寿命大为提高•它的最大特点在于把所控制的双向可控硅导通角度与组二进制码一一对应起来，因此能方便地与数字控制电路接n，使双向可控硅触发电路和数字电路有机地结合在一起.工作原理数字式双向可控硅导通角步进控制电路主要由同步信号发生及振荡电路，双向可控硅导通角分割电路和双向可控硅导通角选通电路三部分组成，如图1所示.电源变压器次级得到的24V交流电经桥式整流后，又经电阻R1
3、限流和稳压二极管DW限幅形成一近似梯形的脉冲•这一脉冲经六反相器电路IC1(CD4O96)中的IClaJClb整形后得到一个频率为100Hz的矩形脉冲•因该矩形脉冲在交流电过零时为低电平，其余期间为高电平，故可作为由4-2输入，与非门^电路IC2(CD4011)中的IC2a,IC2b为主构成的多谐振荡器及后面的导通角分割电路的同步控制信号，使振荡器在交流电过零时停止振荡，过零后再重新振荡，以保证振荡器的振荡过程与交流电的周期同步•调整振荡频率使其正好在一个振荡器工作期间(对应50Hz交流电的半个周
4、期)发出16个脉冲，波形如图2所示•脉冲经反相器Iclc,Icld缓冲后加至可控硅导通角分割电路的脉冲输入端.一・・・7f—f一・・.”F一...一〜I160M601帅I®n叩帅朋加加11卩朔咖册咖彻帅-nflnnnn商IO5—OLt1804801导通角分割电路是由两片十进制脉冲分配器电路IC3,IC4(CD4017)以级联连接方式组成的•该电路利用脉冲上升沿触发，前8个脉冲可使IC3的Q1-Q8依次出现高电平.当第9个脉冲到来时,IC3的Q9端出现高电平，封锁IC3的脉冲输入端，使IC3一直维持
5、此状态不变•与此同时,Q9的高电平脉冲打开IC2c,IC2d组成的门电路，让脉冲加到IC41995年8期输入端，使它的Q1为高电平，后面的脉冲到来吋,IC4的Q2〜Q8又会依次出现高电平，使振荡电路能在交流电的半个周期中发出16个脉冲•该电路可在和16个脉冲对应的16个输出端上得到顺序对应的脉冲，即把交流电的半个周期分成均匀的16段，波形如图3所示•另外，两片CD4017的置零端均受同步控制信号的控制，在交流电过零吋自动复位•由于交流电的半个周期为180•，按图1中所设电路参数,同步信号前后各占1
6、0.冲间的160•正好划分成16份,每份为10..综上所述,该电路的可控范围从10•起由IC3的Q1发出第一个脉冲到160•由IC4的Q8发出笫16个脉冲止为160••若将其作为双向可控硅的控制信号,则可使双向可控硅导通角从170〜20•可调，每次最小可变化10..导通角选通电路是由两片8通道模拟开关电路IC5,IC6（CD4051）组成的.CD4051的特点是通过输入地址编码来决定所选中的某个输入（输出）端与公共输出（输入）端的接通•每片的3位二进制代码可选择8路，两片结合则能选择16路•因为选
7、择16路需4位二进制代码，可将两片的3位地址端并联接地址线的低3位，第4位地址线直接接IC5的选通端，并经一反相器和IC6的选通端相连•第4位地址线是低电平时,IC5工作;第4位地址线是高电平时，IC6工作•两片的输出端并接后与缓冲二极管的基极相连.这样,只耍给出一组4位二进制代码，就可把模拟开关的某路选通，该路的脉冲信号通过三极管输出去触发双向可控硅按规定的角度导通•同时，该路连接的发光二极管点亮，指示出双向可控硅导通的角度•当地址码为0000时，可控硅导通角是170（控制角为10.）;地址码为
8、1111时，可控硅导通角是20•（控制角为160.）.整个电路由三端稳压电路7809提供稳定的9V电压，二极管D5是为把采样电路与直流电源隔离所设.制作与应用注意事项电路中的所用元器件参数均在图1中标明•只要元器件选择正确，接线无误,焊接方法得当，该电路通电后即能正常工作•该电路唯一耍调整的是振荡器的振荡频率•调整时可用示波器观察A,B,c三点的波形，使振荡器在交流电的半个周期中正好发出16个脉冲，若数目不对，调节R3即可.应用时要注意以下几点:(1)可控硅导通角的控制范围•图1中
