pic單片機控制雙向可控硅調(diào)節(jié)交流電壓的電路設計

1、氏0V査汩由于項目需要根據(jù)光照傳感器采集到的光照強度或上位機的指令調(diào)節(jié)交流燈泡的亮度。最好的方式便是調(diào)節(jié)供電的交流電壓。參考 了許多資料，最后決定采用采集交流信號的同步信號， 并根據(jù)此交流 信號輸出延時脈沖控制可控硅導通角的方式進行交流調(diào)壓。1. 交流電壓過零點信號提取WWW臨tI ab a at圖1交流同步信號提取如上圖1所示，左側(cè)為兩個30K/2W的電阻，這樣限制輸入電流為： 220V/60K=3.67mA,由于該路僅僅是為了提取交流信號，因此小電流輸 入即可。整流橋芯片采用小功率（2W的KBP210之后接入一個光 耦（P521）,這樣如圖1整流后信號電壓值超過光耦前段二極管的導 通電壓時

2、，即產(chǎn)生一次脈沖，光耦右側(cè)為一上拉電路，VCC為單片機供電電壓：+3.3V。光耦三極管導通時，輸出低電平，關閉時輸出高 電平。輸出同步信號如上圖1同步信號。2. PIC單片機的輸入信號及輸出脈沖 Ji圖2單片機的輸入同步信號及輸出脈沖如上圖2所示，采集到的同步信號進入PIC單片機的一個數(shù)值I/O 口，作為外部中斷的觸發(fā)信號，每觸發(fā)一次，單片機進一次中斷，然 后人為定義一個延時，一定導通角后輸出可控硅觸發(fā)信號，延時時間 越長（注意應小于半個周期的時間：10mS, 個周期內(nèi)的導電時間 越短，即輸出電壓平均值越小，燈泡越暗。3. 雙向可控硅驅(qū)動電路圖3雙向可控硅驅(qū)動電路如上圖3所示，PIC單片機的數(shù)

3、字輸出口 DO輸出觸發(fā)信號。此處考慮到單片機引腳的輸出電流有限，電路用單片機引腳輸出觸發(fā)三極管，控制電路的通斷。 （此處電路可考慮進一步精簡，如單片機引腳串聯(lián)一小電阻：200 Q,直接驅(qū)動光耦可控硅）觸發(fā)信號為高電平時， 光耦可控硅MOC302基極觸發(fā)已承受壓降的集電極和發(fā)射極導通，使 用一 30K/2W的電阻限制雙向可控硅 TLC336A的基極電流最大為： 220V/30K=7.34mA當交流電壓反向時，光耦可控硅和可控硅均關斷， 直到接收到一個新的觸發(fā)高電平才導通。4. 備注可控硅TLC336A兩端可以考慮并聯(lián)一個開關，作為燈泡的手動開 啟開關。關于所用的三極管： C9013NPN 型三極

4、管： NPN 型,當 B 與 E 之間電壓 Vbe>0.5V 時,如果 三個管腳電壓關系是Vc>Vb>Ve,則會處於放大狀態(tài)；如果是 Vb>Vc>Ve 則會處於飽和狀態(tài) （相當於開關 ）;如果此時 Ve>Vc 則仍會 處於截止狀態(tài) .由于低頻時B1和B的數(shù)值相差不大，所以有時為了方便起見， 對兩者不作嚴格區(qū)分，B值約為20到200。三極管是一種電流放大 器件，但在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用， 通過電阻轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。Uce 大于 1V 時，三極管工作于放大區(qū)，即 Ic 與 Ib 成正比，比 例系數(shù)為（3。數(shù)字電路中BJT 一般工作在飽和區(qū)和截止區(qū)。表示開關狀態(tài)模擬電路中BJT 一般工作在放大區(qū)。關于所用光耦雙向可控硅：之前調(diào)試時使用的MOC3041，電路調(diào)試無法通過。MOC3041 比 MOC3021 多了一個功能：zero voltage crossing 不 適用該電路。過零光耦只能在過零點附近施加信號導通， 當超過零點一定角度 后就無法觸發(fā)了。不過零的想在哪觸發(fā)都行。使用上的區(qū)別為過零觸發(fā)與隨機觸發(fā)兩種情況。 過零觸發(fā)應用于 不需要移相調(diào)整的電路或當中。 比如功能單一的開關功