沉思的牛 发表于 2014-11-2 16:34:16

【原创】用单片机做双向可控硅过零触发电路和移相触发电路、实现调光,调速功能

本帖最后由 沉思的牛 于 2015-4-4 09:50 编辑

一、什么是可控硅:
先看图比较过瘾!
左边是实物,右边是电路中的符号;
这是一个TO-220封装的双向可控硅,型号BT138,接下来我们就用它来做试验;
T1和T2称为主端子,G称为门极(通过这道门来控制)

这是TO-92封装的单相可控硅,像个普通三极管哈,当然也有其他封装类型的;
A称为阳极,K称为阴极,G称为门极
鱼油们可以自己去了解~~;
   

单向可控硅我们这里不用它,所以鱼友们自行Google 百度;
我不打算在这里讲过多的原理,我们只谈外部特性,先讲怎么运用这些器件!

1.看了刚才的图我们知道可控硅分为:单向可控硅和双向可控硅;
2.简单的说它就是我们的电子开关器件,就是把它当做一个开关来使;
3.可控硅是属于电力电子器件,所以我们用它控制强电;



二、可控硅触发电路:
用可控硅实现交流调压通常有两种触发方式,即过零触发方式和移相触发方式。
但是可控硅的触发模式有4种(我希望你不要和交流调压的触发方式混淆),你现在不管这个也没问题
我就不一 一列举了,我会上传一个可控硅的资料;

那么问题就来了,触发电路哪个强?
怎么来使用这个开关?也就是我们的触发电路;

简单的说,你只要保证G和T1之间有足够电流流过,T1和T2之间就会导通(当然这是不严谨的说法);
由于这个可控硅是不能自关断的,但是交流电会自然过零点,所以双向可控硅就能关闭了;
先看一个实验:   
   



这里是过零触发和移相触发的区别:



不知道大家有没有明白呢?没有明白也不要紧,可以看看可控硅的资料;



我想此时各位鱼油心中有千万只草泥马在狂奔!
我特么是来学编程的,怎么搞成学电路呢
学单片机是必须学习电路知识的!模电和数电一定要搞懂。

好!给位把上面的搞定了,接下来就是我们单片机要应用的电路了;
我们先讲交流过零触发电路 下图:


                                                         

又是一大堆文字哈,不过这个真的要解释这么多,当然你明白最好啦!

这里又多了个MOC3061,它是可控硅输出的光电耦合器,我们这里用来触发可控硅,并且起到隔离作用,很好的把强电和弱电隔离开;

MOC3061使用很简单,当左边的发光二极管点亮时,右边的开关(可控硅,我们就暂且叫开关把)就连通,当左边的发光二极管不亮的时候,右边的开关就断开;
所以我们通过三极管来控制这个发光二极管,就能让右边的开关通断;
通过MOC3061连接到BT138的触发电路上,就能实现触发了;


R6是触发限流电阻,R7是门极电阻防止误触发;
C1和R8是阻容吸收电路,带感性负载时必须使用,
由于电源电压超前负载电流一个相位角,
因此,当负载电流为零时,电源电压为反向电压,加上感性负载自感电动势el 作用,使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压,
所以容易击穿!
带阻性负载可以不用;

当触发端有个低电平时,BT138实现导通,所以我们就可以用单片机来控制了;


各位先把触发电路搞懂,后面我会补充,后面还有零点检测电路,PCB板绘制,程序等;
不要急,把这些电路逐个击破,后面的都狠简单了!



三、零点检测电路:

鱼友们触发电路搞懂了,下面开始零点检测电路!



我们想让交流电过零点时输出一个低电平(其实是接近零点,因为二极管有个导通电压);
因为只有知道了交流电何时过零点,单片机才能知道什么时候进行触发;


分析这个电路:


1、当交流电路不在零点,光耦二极管导通,
光耦右边晶体管导通,把Q1的基极拉成低电平;
Q1截止,被R3拉成高电平,接单片机中断输出高电平;


2、当交流电在零点时,光耦二极管不导通,
光耦右边的晶体管截止,Q1的基极被R2拉成高电平;
Q1饱和导通,接单片机中断端输出低电平;


3、当交流电不管处于正半周或负半周,情况都是一样;
只是光耦的不同二极管,晶体管导通;


比较简单,相信大家都已经学会了!


练习作业:
1、为什么我们要检测交流电的零点?
2、当接工频交流电时,输出低电平的频率是多少?
3、用仿真软件测出这个电路,是否可靠。
4、自己焊接这个电路,用示波器测试。


四、电路测试:

我焊了一个洞洞板进行测试,波形很完美哦{:7_140:}!

洞洞板正面,不能直视{:7_114:},后期改成工厂加工PCB:


背面:


变压器输出交流电波形,和理想的正弦波还是有区别的哈~~


黄色为变压器输出交流电波形,蓝色的为零点检测到的低电平输出,看起来是不是很完美呢{:7_126:}



零点检测可以用了,鱼油们的怎么样啦?可控硅电路暂时还没有拍照,后面加上!


五、软件设计:

前面我提到检测零点有什么作用。现在就为大家做个解答吧!
通过检测零点,然后计零点次数,触发,就能控制可控硅的导通角,从而控制输出电压。




下面是软件流程:
检测中断当然是硬件完成的,你只需要在中断程序里面写你的代码即可。














骑着蜗牛狂奔 发表于 2014-11-3 14:50:39

版主给力。。

沉思的牛 发表于 2014-11-3 21:16:46

谢谢支持,只要你们学会了我的努力就没有白费,骑着蜗牛狂奔,搞定了吗?后面我要继续更新了

拈花小仙 发表于 2014-11-7 17:18:31

支持我家牛牛~

沉思的牛 发表于 2014-11-10 11:40:02

拈花小仙 发表于 2014-11-7 17:18
支持我家牛牛~

{:7_123:}

拈花小仙 发表于 2014-11-15 00:13:56

沉思的牛 发表于 2014-11-3 21:16
谢谢支持,只要你们学会了我的努力就没有白费,骑着蜗牛狂奔,搞定了吗?后面我要继续更新了

加油牛牛,是懒虫有点多,光看没回复而已~

大黑鱼 发表于 2014-11-15 08:52:23

支持,不犹豫!

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:18:41

拈花小仙 发表于 2014-11-15 00:13
加油牛牛,是懒虫有点多,光看没回复而已~

我会继续更新完的

拈花小仙 发表于 2014-11-15 19:20:40

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:18
我会继续更新完的

牛牛加油哦,你的贡献大家都能看到~

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:21:09

大黑鱼 发表于 2014-11-15 08:52
支持,不犹豫!

感谢各位的支持!

拈花小仙 发表于 2014-11-15 19:23:41

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:18
我会继续更新完的

牛牛,你建个淘帖,把帖子淘起来~ 懒虫太多而已,我们都在看呢~ 一定要加油哦~

沉思的牛 发表于 2014-11-17 13:08:09

拈花小仙 发表于 2014-11-15 19:23
牛牛,你建个淘帖,把帖子淘起来~ 懒虫太多而已,我们都在看呢~ 一定要加油哦~

什么淘贴   表示没有建过

拈花小仙 发表于 2014-11-17 13:11:37

沉思的牛 发表于 2014-11-17 13:08
什么淘贴   表示没有建过

现在建个去哦~ 导航上有。

过眼_云烟_ 发表于 2017-1-22 19:22:56

不错    支持   
实验的时候 注意安全
加油

wwww1234 发表于 2019-3-22 15:46:31

厉害

woobuu 发表于 2020-3-30 11:26:21

这个电路把MOC3061换成MOC3052是不是就能做移相控制了,另外R6、R7、R8用多大功率的电阻

cmjx 发表于 2022-7-25 00:20:02

厉害了。鱼C论坛居然也玩硬件。

relotus 发表于 2023-9-8 10:10:36

厉害了。支持一下

xwuzi 发表于 2023-11-14 21:12:23

感谢楼主大人的无私教学{:5_105:}
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