专利名称：基于stc单片机的脉冲触发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种由单片机控制的用于可控硅触发与检测的装置，属交直流变换控制技术领域。
背景技术：
目前在直流电机驱动控制设备中，驱动不同电流等级的可控硅通常使用不同控制功率的脉冲触发器，这种脉冲触发器功能单一，只能起到提高触发功率的作用，不能对触发部分的故障进行识别和报警。一旦可控硅出现触发故障，需要借助专门的仪器检测，费时费力，使用不便。此外，目前使用的脉冲触发器只能针对单一电流等级的可控硅，导致产品成本和使用成本大幅增高，企业备件品种繁多。如果采用控制部分不变，而脉冲触发部分可以选择，以驱动不同电流等级的可控硅，产品的通用性便可大为增强，这对于有扩容要求的升级换代技术改造有着明显的经济效益。这样一来，可以使目前使用的模拟直流调速、调压设备的企业，无需淘汰大功率的可控硅，仅更新脉冲控制器，即可达到设备扩容的目的。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够驱动多种电流等级的可控硅、可对控制板触发部分和可控硅部分进行故障检测和报警的脉冲触发器。本实用新型的技术方案是，一种基于STC单片机的脉冲触发装置，它由触发、检测、通讯地址设定三部分电路组成，各部分的具体结构为A.触发部分触发部分由信号输入及隔离电路、信号比较电路和驱动电路组成，所述信号输入及隔离电路由两个光电耦合器DG1、DG2、运放器Fl、稳压管D3、电阻Rl、R2、R4组成，其中， DGl的输入端接脉冲输入信号，输出端接运放器F2和DG2的输入端，光电耦合器DG2的输出端接运放器Fl的同相端，其反相端经电阻R1、R3接稳压管Dl的正极，稳压管D3和电阻R4 构成运放器Fl的基准电压电路，运放器Fl的输出端接单片机(6)的P接口 ；信号比较电路由运放器F2、稳压管D1、电阻R3组成，运放器F2的同相端接光电耦合器DGl的输出端，稳压管Dl和电阻R3串联构成运放器F2的基准电压电路，运放器F2的输出端接驱动电路的信号输入端；驱动电路由场效应管Ml、电阻R5组成，场效应管Ml的栅极接信号比较电路和运放器F2的输出端，场效应管Ml的源极通过电阻R5接可控硅KG的控制极，场效应管Ml的漏极接电源；B.检测部分检测部分由工作状态检测隔离电路、电源检测电路、信号调理电路、单片机、显示电路组成，所述工作状态检测隔离电路由两个光电耦合器DG3、DG4、电阻R6、R7、R8、R9组成，光电耦合器DG3、DG4的输入端分别串联电阻R6、电阻R8后并联在可控硅KG的阴极和阳极上，它们的输出端分别通过电阻R7、R9接电源，其信号输出接下级信号调理电路；电源检测电路由光电耦合器DG5、电阻Rll、R12构成，光电耦合器DG5的输入端分别接电源，输出端接单片机的DWR接口 ；信号调理电路由运放比较器F3、F4、稳压管D2、电阻RlO组成，运放比较器F3、F4的同相端分别接光电耦合器DG3、DG4的输出端，稳压管D2和电阻RlO串联构成运放比较器的基准电压电路，运放比较器F3、F4的输出端分别接单片机的A、K接口上；显示电路由发光管D4、D5、D6、D7和限流电阻R13、R14、R15、R16组成，每个发光管与其限流电阻串联后接电源，负极分别接单片机的P15、P16、P17、P18接口 ；C.通讯地址设定部分该设定部分采用五位拨码开关，各拨码开关分别和单片机的数据输入口 P10、P11、 P12、P13、P14 接口相连接。它还设有一个通讯部分，采用RS-485芯片，输入端分别接单片机的T)(D、RXD、DTR 接口，输出端接计算机通讯网络。本实用新型具有如下的技术效果，采用这种结构的单片机控制脉冲触发器，驱动部分电路有较高的可靠性，并可保证原始信号的真实性。使用高速光电耦合器，电气隔离性能好，整机元器件损坏率小；输入功率小，可承接脉冲变压器的输出或TrL的输出信号， 模块适用性好；输出级使用大功率晶体管和电阻直接驱动可控硅，提高了驱动能力，通过改变触发电阻的阻值，可触发各种电流等级的可控硅。检测部分以单片机为核心，可适应故障检测的复杂程度和提高故障记忆功能，并能现场显示和通过网络报警；通讯部分采用 RS-485标准支持主从式通讯，可以将所有功率点的状态送至上位计算机进行监控，使现场维护人员能及时准确地发现故障点，尽快做出处理；本实用新型因电路简单、结构紧凑，可直接安装在功率可控硅的散热片上，故还具有引线短，节省空间，不易发生故障的忧点。
图1是本实用新型的电路图。 具体实施例如图1所示，一种基于STC单片机的脉冲触发装置，它由触发、检测、通讯地址设定三部分电路组成，各部分的具体结构为A.触发部分触发部分由信号输入及隔离电路1、信号比较电路2和驱动电路3组成，所述信号输入及隔离电路1由两个光电耦合器DGl、DG2、运放器Fl、稳压管D3、电阻Rl、R2、R4组成， 其中，DGl的输入端接脉冲输入信号，输出端接运放器F2和DG2的输入端，光电耦合器DG2 的输出端接运放器Fl的同相端，其反相端经电阻Rl、R3接稳压管Dl的正极，稳压管D3和电阻R4构成运放器Fl的基准电压电路，运放器Fl的输出端接单片机6的P接口；信号比较电路2由运放器F2、稳压管D1、电阻R3组成，运放器F2的同相端接光电耦合器DGl的输出端，稳压管Dl和电阻R3串联构成运放器F2的基准电压电路，运放器F2 的输出端接驱动电路3的信号输入端；驱动电路3由场效应管Ml、电阻R5组成，场效应管Ml的栅极接信号比较电路2运放器F2的输出端，场效应管Ml的源极通过电阻R5接可控硅KG的控制极，场效应管Ml的漏极接电源；[0021]B.检测部分检测部分由工作状态检测隔离电路4、电源检测电路7、信号调理电路5、单片机6 相显示电路8组成，所述工作状态检测隔离电路4由两个光电耦合器DG3、DG4、电阻R6、R7、 R8、R9组成，光电耦合器DG3、DG4的输入端分别串联电阻R6、电阻R8后并联在可控硅KG 的阴极和阳极上，它们的输出端分别通过电阻R7、R9接电源，其信号输出接下级信号调理电路5 ；电源检测电路7由光电耦合器DG5、电阻Rll、Rl2构成，光电耦合器DG5的输入端分别接电源，输出端接单片机6的DWR接口 ；信号调理电路5由运放比较器F3、F4、稳压管 D2、电阻RlO组成，运放比较器F3、F4的同相端分别接光电耦合器DG3、DG4的输出端，稳压管D2和电阻RlO串联构成运放比较器的基准电压电路，运放比较器F3、F4的输出端分别接单片机6的A、K接口上；显示电路8由发光管D4、D5、D6、D7和限流电阻R13、R14、R15、R16 组成，每个发光管与其限流电阻串联后接电源，负极分别接单片机6的P15、P16、P17、P18接 Π ；C.通讯地址设定部分该设定部分9采用五位拨码开关，各拨码开关分别和单片机6的数据输入口 Ρ10、 Ρ11、Ρ12、Ρ13、Ρ14 接口相连接。本实用新型还设有一个通讯部分10，单片机6采用RS-485芯片，输入端分别接单片机的T)(D、RXD、DTR接口，输出端接计算机通讯网络。这样可以将所有的功率点的状态送至上位计算机进行显示和报警，使现场维护人员能及时准确发现故障点的所在，尽快做出处理，通讯采用双绞线串行输出方式，布线简单，适用性好。光电耦合器DG1、DG2为 6m36，DG3、DG4 为 4N32，DG5 为 4Ν25 ；运放比较器为 LM339 ； 场效应管为IRF840 ；单片机为89C2051。脉冲输入信号为3 ^V，0. 5 20mA ；电源检测范围为-30% ο
权利要求1.一种基于STC单片机的脉冲触发装置，其特征在于，它由触发、检测、通讯地址设定三部分电路组成，各部分的具体结构为A.触发部分触发部分由信号输入及隔离电路(1)、信号比较电路( 和驱动电路C3)组成，所述信号输入及隔离电路(1)由两个光电耦合器DG1、DG2、运放器F1、稳压管D3、电阻Rl、R2、R4 组成，其中，DGl的输入端接脉冲输入信号，输出端接运放器F2和DG2的输入端，光电耦合器DG2的输出端接运放器Fl的同相端，其反相端经电阻R1、R3接稳压管Dl的正极，稳压管 D3和电阻R4构成运放器Fl的基准电压电路，运放器Fl的输出端接单片机(6)的P接口 ；信号比较电路O)由运放器F2、稳压管D1、电阻R3组成，运放器F2的同相端接光电耦合器DGl的输出端，稳压管Dl和电阻R3串联构成运放器F2的基准电压电路，运放器F2的输出端接驱动电路(3)的信号输入端；驱动电路C3)由场效应管Ml、电阻R5组成，场效应管Ml的栅极接信号比较电路O)和运放器F2的输出端，场效应管Ml的源极通过电阻R5接可控硅KG的控制极，场效应管Ml 的漏极接电源；B.检测部分检测部分由工作状态检测隔离电路G)、电源检测电路(7)、信号调理电路(5)、单片机 (6)、显示电路⑶组成，所述工作状态检测隔离电路⑷由两个光电耦合器DG3、DG4、电阻 R6、R7、R8、R9组成，光电耦合器DG3、DG4的输入端分别串联电阻R6、电阻R8后并联在可控硅KG的阴极和阳极上，它们的输出端分别通过电阻R7、R9接电源，其信号输出接下级信号调理电路(5)；电源检测电路(7)由光电耦合器DG5、电阻R11、R12构成，光电耦合器DG5的输入端分别接电源，输出端接单片机(6)的DWR接口 ；信号调理电路(5)由运放比较器F3、 F4、稳压管D2、电阻RlO组成，运放比较器F3、F4的同相端分别接光电耦合器DG3、DG4的输出端，稳压管D2和电阻RlO串联构成运放比较器的基准电压电路，运放比较器F3、F4的输出端分别接单片机(6)的A、K接口上；显示电路(8)由发光管D4、D5、D6、D7和限流电阻R13、R14、R15、R16组成，每个发光管与其限流电阻串联后接电源，负极分别接单片机(6) 的 P15、P16、P17、P18 接口 ；C.通讯地址设定部分该设定部分(9)采用五位拨码开关，各拨码开关分别和单片机(6)的数据输入口 P10、 P11、P12、P13、P14 接口相连接。
2.根据权利要求1所述的基于STC单片机的脉冲触发装置，其特征在于它还设有一个通讯部分(10)，采用RS-485芯片，输入端分别接单片机(6)的T)(D、RXD、DTR接口，输出端接计算机通讯网络。
专利摘要本实用新型公开了一种基于STC单片机的脉冲触发装置，它由触发、检测、通讯地址设定三部分电路组成。本实用新型采用单片机控制脉冲触发器，驱动部分电路有较高的可靠性，电气隔离性能好，整机元器件损坏率小；输入功率小，模块适用性好；输出级使用大功率晶体管和电阻直接驱动可控硅，提高了驱动能力，通过改变触发电阻的阻值，可触发各种电流等级的可控硅。检测部分以单片机为核心，可适应故障检测的复杂程度和提高故障记忆功能，并能现场显示和通过网络报警；通讯部分可以将所有功率点的状态送至上位计算机进行监控，使现场维护人员能及时准确地发现故障点，尽快做出处理；本实用新型因电路简单、结构紧凑，可直接安装在功率可控硅的散热片上，故还具有引线短，节省空间，不易发生故障的忧点。
文档编号G01R31/00GK202145272SQ20112026251
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月23日 优先权日2011年7月23日
发明者杨亮, 罗培, 陈红志 申请人:湘潭市华宇科技有限公司