基于pic单片机实现三相可控整流与稳幅

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1、万方数据基于PIC单片机实现三相可控整流与稳幅简卫平(宜昌测试技术研究所。湖北宜昌443003)摘要：研制了一种薪型的大功率直流稳压源。运用自动控制、模糊控制和智能控制的思想，利用抗干扰能力强的PIC系列单片机进行数字式移相控制，实现三棚可控整流；加入隔离采样电路以及引入模拟PI调节，形成两环控制，提高了系统工作的可靠性和稳定性。给出了理论实现方案以及样机控制板的实际应用电路与调试缩暴，能实际应用于离子热处理电源中。关键词：单片视；隔离采样；调节：晶闸管中图分类号：四368．1文献标识码：A文章编号：1672-5468(2009)

2、05-0043埘Three-PhaseControlledRectifierandRegulatorRealizedonPIC卫订icrocontroUerJIANWei——ping(YichangTestingTechniqueR&DInstitute，Yichang443003，China)Abstract：Anewtypeofhigh-powerdirect-currentstablizedsourcewasdeveloped．APICmicrocontrollerwitlIstronganti-interferenceab

3、ilitywagusedforthedigitalphase-shiftedcontrolthroughthetheoryofautomatic，fuzzyandintelligentcontroltorealizethree-phasecontrolledree—tifier．AnisolatedsamplingcircuitwithananalogPIregulatorWagintroducedtoimprovetherelia—bilityandstabilityofthesystem．Thetheoreticalreali

4、zationofthedesign，thepracticalappH-cationcircmtoftheprototypepanelandthedebuggingresultaregiven,whichcanbereallyusedintheplasmaheat-treatmentpowersource．Keywords：microcontroller；isolatedsampling；regulater；thyristor1引言随着科学技术的发展和电气自动化时代的到来。在许多机电产品、电子仪器、大型设备和工艺(如离子渗氮、电解、

5、电镀、工业热处理以及污水处理)中，都需要提供大功率的直流稳压(或稳流)电源，而获得性价比较高的这种电源的最佳途径就是利用可控电力电子器件——晶闸管进行三相收稿日期：2009-05—14fx／u叼GtqANP／N柏日翻O柏WBⅢ—U～‘粕8懈洲或单相整流。制作这种电源。传统上是采用硬件电路进行模拟移相控制，而且大部分是开环控制，这样就使得它的输出电压不够稳定．随负载的变化而变化很大，并且整个板面的体积很大，使用极不方便。同时，随着大功率晶闸管直流电源的广泛应用．能否大范围平滑调节输出电压或电流，保证大功率直流电源的输出性能。提高其工

6、作的可靠性，万方数据电子产品可靠性与环境试验2009年这是用户对大功率晶闸管直流电源提出的新要求。由于引入自动控制技术能大大提高系统的可靠性、一致性和精确性．目前得到广泛的应用【¨。本文在此提出一种新的实现方案．采用一片单片机进行数字式移相．控制晶闸管的导通角来完成可控整流。外加隔离采样和PI调节。进行闭环控制，从而满足用户提出的新要求。2总体设计思想、任务及框图相控整流的控制原理就是把控制信号的大小转换为整流器主电路中晶闸管门极触发角fit的相位．用于改变晶闸管在一个电源周期中的导通起始时刻，从而实现对输出电压平均值的控制。而数

7、字式移相控制的基本思想就是把相控角a变换成由下式决定的时间区间At：△f-暑2a知‘乃(1)∞s协、7式(1)中：砰一整流电路供电电源的周期囝。本次设计所完成的功能为：通过手动给定(0．5V的电压信号)或者计算机给定(PWM信号)，控制输出的大小(0。1000V可调的直流电)。PIC单片机先利用内部的A／D转换器将路、PI调节电路、电源电路。3．1PIC单片机及外围电路由于PIC系列微控制器所用的是宽字单周期指令(有12、14、16位指令系统)、哈佛双总线和RISC结构．数据吞吐量最高可达6MIPS(MillionInstruct

8、ionsPerSecond．即每秒可执行600万条指令)；功耗低；用户可选择振荡器(有RC型、XT型、HS型以及LP型)；功能强大的I／0性能，数据输入线允许有25mA的倒灌电流．可以直接驱动LED(数码管)；抗干扰能力比MCS-51系列强[31。