毕业设计:单片机控制的三相全控桥触发系统设计.doc

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毕业设计:单片机控制的三相全控桥触发系统设计

目? 录 摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ引言………………………………………………………………………………………1 1.1?? 研究背景和意义………………………………………………………………1 ?1.1.1? 晶闸管的发展现状…………………………………………………1 1.1.2? 电力电子技术的前景………………………………………………2 1.1.3? 晶闸管的应用……………………………………………………………2 第二章? 三相可控整流电路晶闸管的介绍……………………………………………5 ?2.1?? 三相桥式整流电路晶闸管的特征……………………………………………5 2.1.1? 晶闸管的开关特点………………………………………………………5 ????2.1.2? 晶闸管的几种导通方式………………………………………………6 ? 2.1.3? 晶闸管的基本特性…………………………………………………6 2.1.4? 晶闸管的触发……………………………………………………………6 第三章??? 三相桥式全控整流电路……………………………………………………7 3.1???? 三相桥式全控整流电路电阻性负载………………………………………7 3.2??? 三相桥式全控整流电路电感性负载………………………………………12 第四章? AT89C52芯片介绍…………………………………………………………16 4.1? AT89C52主要性能参数………………………………………………………16 4.2? AT89C52引脚及内部器件功能说明…………………………………………17 第五章? 控制系统原理………………………………………………………………45 5.1??? 系统结构框图………………………………………………………………45 5.2? 触发器硬件组成………………………………………………………………45 5.3? 移相触发脉冲的控制原理……………………………………………………47 第六章? 系统硬件电路器件选择……………………………………………………50 ?6.1? 晶闸管的参数及其选择……………………………………………………50 ? 6.1.1?? 晶闸管及平波电抗器…………………………………………………50 ? 6.1.2?? 晶闸管的保护…………………………………………………………51 ?6.2? 具体器件的计算与选择……………………………………………………52 结论…………………………………………………………………………………65 致谢…………………………………………………………………………………66 参考文献……………………………………………………………………………67 摘要 ? ? 本文主要介绍基于MCS—51系列单片机AT89C5芯片控制的三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路,软件部分由C51高级语言编程。具体运行由工频三相电压经变压器后在芯片控制下在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制相应的SCR可控硅整流为直流电给负载供电。此种控制方式其主要优点是输出波形稳定和可靠性高抗干扰强的特点。触发电路结构简单,控制灵活,温度影响小,控制精度可通过软件补偿,移相范围可任意调节等特点,目前已获得业界的广泛 (图2—1) (2)当UAK﹥0时,只有EGK﹥0,SCR才能导通。说明SCR具有正向阻断能力。 ?(3)SCR一旦导通,门极G将失去控制作用,即无论EG如何,一均保持导通状态。SCR导通后的管压降为1V左右,主电路中的电流I由R和RW以及EA的大小决定。 (4)当UAK﹤0时,无论SCR原来的状态,都会使R熄灭,即此时SCR关断。其实,在I逐渐降低(通过调整RW)至某一个小数值时,刚刚能够维持SCR导通。如果继续降低I,则SCR同样会关断。该小电流称为SCR的维持电流。 综上所述:SCR导通条件: UAK﹥0同时UGK﹥0,由导通→关断的条件:使流过SCR的电流降低至维持电流以下。(一般通过减小EA,直至EA﹤0来实现。) ?2.1.2? 晶闸管的几种导通方式: (1)正常触发导通:UAK﹥0,同时UGK﹥0。 (2)阳极电压作用:当UAK上升至某个大数值,使V2的漏电流由于雪崩效应而加大,同时由于正反馈而使漏电流放大,最终使SCR饱和导通。 (3)dU/dt作用:如果UAK以高速率上升,则在中间结电容上产生的电流可以引起导通。 (4)温度作用:温度上升,V1,V2的漏电流加大,引起导通。 (5)光触发:当强光直接照射在硅片上,产生电子空穴对,在电场的作用,产生触发SCR的电流。

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