专利名称:晶闸管数字触发器的制作方法
本实用新型属于一种晶闸管变流器用的触发装置。
晶闸管数字触发器是晶闸管变流技术中的关键部件。目前工业上公知应用的是模拟电子线路构成的晶闸管触发器。微型计算机控制技术的普遍应用，需要一种能直接与计算机并行口相连，接受触发角的数字量，去控制晶闸管导通角的装置。近年来虽有用微型计算机来完成晶闸管触发器的功能(请参考文献“微处理机可控硅触发系统”上海电气自动化研究所徐兴康、童天雄，电气自动化杂志，1981 NO.5.以及文献(MICROPROCESSOR－BASED DESIGN OF A FIRING CIRCUIT FOR HREE－PHASE FULL－WAVE THYRISTOR DUAL COVERTOR)PEI－CHONG TANG SHUI－SHONG LU AND YUNG－CHUN WU IEEE TRANS。V IE29 NO。1982 FEB)，但它不能作为独立的功能部件与其他数字装置构成系统。而本发明可以作为独立的功能部件直接与微型计算机并行口相连，是数字化变流装置中的必需部件；而且本发明调试方便，不受温度影响。这些是模拟式晶闸管触发器所不具备的优点。
下面通过一个典型实施来说明本发明的细节。
我们以三相桥式整流电路为例来说明该数字式触发器的工作原理与特点，系统框图如图1所示，电气接线图见图2。三相同步电源经滤波后送入电压比较器以获得同步电源逻辑状态信号，SIdSI经单稳之后可得频率倍乘的计数脉冲信号CP。CP、BI和SI信号分别送入8035的定时／事件计数器的输入端T1、外部中断申请输入端INT和准双向口P24～P26。作为8035数据存储器的EPROM中存放着对应于三相桥式整流电路触发脉冲控制表和相应的触发脉冲控制程序。去可控硅的触发脉冲由P1口输出，经单稳延迟和脉冲功率放大后去触发相应的晶闸管器件。
同步电源信号Uab、Ubc、Uca经电压过零检测之后获得方波信号，如图3所示。当电源电压为正时记为“1”，否则记为“0”，见图3中的Lab、Lbc、Lca。这个电源状态信号SI与同步电源之间有着固定的对应关系。根据SI，我们可以确定同步电源的相位从而作为发出脉冲的依据，这就是所谓触发脉冲控制表。
利用SI波形的上升沿和下降沿分别经单稳态触发器可以得到具有一定宽度的基本中断信号，BI。由图3可见每个BI信号标志着一段新的同步电源状态。BI信号通过锁相环倍频以获得送入定时／事件计数器的计数脉冲。定时／事件计数器予置为所要求的数值，当CP脉冲使定时／事件计数器满溢发出内部中断请求后根据触发控制表由P1口发出触发脉冲。二进制数的触发给定由数据总线DB0～DB7输入。DB6、DB7二位规定了触发角的变化范围。DB0～DB5为各60°范围内触发角予置数。实际上定时／事件计数器的高二位始终置1，事件计数器对外部CP信号计数满溢时下式成立256＝N＋192＋ta×fcp (1)其中N为定时／事件计数器的二进制予置数，从O至63；ta为触发角对应时刻；fcp为CP信号频率，本系统中为3×f×128或6×64倍电源基波频率。由(1)式可得ta各项工作中(256－N－192)／fcp＝(64－N)／64×T／6 (2)
其中T为电源基波的周期。考虑到DB6、DB7的数值为n＝0、1、2，所以定时／事件计数器予置为N时的触发角为A，A＝ta／T×360°＋n×60°＝(64－N)B＋n×60° (3)其中B＝60°／64为触发器的分辨率。(3)式说明只要fcp与电源频率之间倍频关系固定不变，即使电源频率变化时，A仍能保持不变。在系统中，我们用锁相环来实现频率倍乘，只要在锁相环的频率锁定范围内，电源频率改变CP的频率仍为所要求的倍数，而且相位锁定，因此本触发器具有较强的频率变化适应能力。该触发器直接用二进制给定，无需A／D转换，易于与其他数字部件相连。改变锁相环反馈回路的倍数可以进一步提高触发角的分辨率。
本发明的特征之一是在MCS－48系列的单片微型计算机8035／8039外接EPROM2716中利用软件编程来实现以下逻辑功能的①判定同步电源状态，分配触发脉冲信号去相应的晶闸管。②根据给定的二进制触发角数字量发出具有一定分辨率的移相触发脉冲。
本发明的另一特征是利用电压比较器所构成的过零检测电路作为数字式触发器中模拟量与数字量变换接口。由于电压比较器实质上是一个开环状态下工作的高放大倍数运算发大器极易引入干扰或引起振荡。为了提高抗干扰能力，我们采用了具有“磁滞回环”特性的电压比较器电路。调整图2中电压比较器U1的脚2与脚5之间的电阻值可以获得不同的磁滞回环特性。
数字触发器的程序如下
034 A9 MOV A，R3035 08 INS A，BUS036 53 3F ANL A，＃3FH038 37 CPL A039 17 INC A03A C6 07 JZ ECT03C 25 EN TCNTI03D 62 MOV T，A03E 45 STRT CNT03F A5 CLR F1040 86 40 INT2 JNI INT2042 93 RETRCONTROL TABLE060 FF061 F9062 E7063 F3064 DE065 FC066 CF067 FF068 FF069 F306A CF06B E706C FC06D F906E DE06F FF070 FF071 E7072 DE073 CF074 F9075 F3076 FC077 FF078 FF079 FF07A FF07B FF07C FF07D FF07E FF07F FF
权利要求
1.一种由TTL、CMOS集成电路和MCS-48系列单片机构成的数字式晶闸管触发装置，其特征在于[U1]脚2与脚5之间有反馈电阻(其余二相也相似)，[U1]与角接/星接变压器相连，[U1]输出与[U2]、[U3]、[U4]相连，然后再与[U5]、[U6]依次相连，[U6]的输出接到由[U7]、[U8]、[U9]构成的电路，同时送到[U10]、[U11]、[U12]连成的电路，作为输入口的[U13]，[U10]的P1口分别接[U14]、[U15]、[U16]。
2.按权利要求
1规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于〔U1〕反馈电阻和输入脚5电阻的比值为10／1～1／10，反馈电阻为1千欧到500千欧之间(其余两相也同样如此)。
3.按权利要求
1所规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于〔U12〕中存有数字触发器的程序。
4.按权利要求
1规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于〔U1〕的三个输出端与〔U10〕的P24、P25、P26相连接。
5.按权利要求
1规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于〔U1〕和〔U2〕、〔U3〕、〔U4〕分别相连后经〔U6〕与〔U10〕的中断输入相连接。
6.按权利要求
1规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于由〔U7〕、〔U8〕、〔U9〕所构成电路的输出端与〔U10〕的T1端相连接。
7.按权利要求
1规定的数字式晶闸管触发装置，其特征在于〔U10〕P1口的任意6个端口(P10～P15)分别与〔U14〕、〔U15〕的全部输入端相连接。
专利摘要
本实用新型公开了一种用于晶闸管变流装置中的数字式晶闸管触发器，它利用TTL、CMOS集成电路和MCS-48系列单片机实现三相桥式变流电路中晶闸管触发脉冲产生的逻辑功能，输入量为二进制触发角给定，输出为晶闸管触发脉冲，(U1)的脚2与脚5之间的反馈电阻使输入接口电路具有磁滞特性，提高了抗干抗能力。
文档编号H03K5/00GK85202626SQ85202626
公开日1986年4月23日 申请日期1985年6月27日
发明者刘长樵, 孙愚蒙 申请人:哈尔滨电工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan