pic單片機(jī)控制雙向可控硅調(diào)節(jié)交流電壓的電路設(shè)計(jì)(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上由于項(xiàng)目需要根據(jù)光照傳感器采集到的光照強(qiáng)度或上位機(jī)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(hào)的同步信號(hào)，并根據(jù)此交流信號(hào)輸出延時(shí)脈沖控制可控硅導(dǎo)通角的方式進(jìn)行交流調(diào)壓。1. 交流電壓過(guò)零點(diǎn)信號(hào)提取 圖1 交流同步信號(hào)提取 如上圖1所示，左側(cè)為兩個(gè)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(hào)，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(gè)光耦（P521）,這樣如圖1整流后信號(hào)電壓值超過(guò)光耦前段二極管的導(dǎo)通電壓時(shí)，即產(chǎn)生一次脈沖

2、，光耦右側(cè)為一上拉電路，VCC為單片機(jī)供電電壓：+3.3V。光耦三極管導(dǎo)通時(shí)，輸出低電平，關(guān)閉時(shí)輸出高電平。輸出同步信號(hào)如上圖1同步信號(hào)。2. PIC單片機(jī)的輸入信號(hào)及輸出脈沖圖2 單片機(jī)的輸入同步信號(hào)及輸出脈沖 如上圖2所示，采集到的同步信號(hào)進(jìn)入PIC單片機(jī)的一個(gè)數(shù)值I/O口，作為外部中斷的觸發(fā)信號(hào)，每觸發(fā)一次，單片機(jī)進(jìn)一次中斷，然后人為定義一個(gè)延時(shí)，一定導(dǎo)通角后輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)，延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)（注意應(yīng)小于半個(gè)周期的時(shí)間：10ms），一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)電時(shí)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(dòng)電路圖3雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路 如上圖3所示，PIC單片機(jī)的數(shù)字輸出口DO，輸出觸發(fā)信

3、號(hào)。此處考慮到單片機(jī)引腳的輸出電流有限，電路用單片機(jī)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(jìn)一步精簡(jiǎn)，如單片機(jī)引腳串聯(lián)一小電阻：200，直接驅(qū)動(dòng)光耦可控硅）觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí)，光耦可控硅MOC3021基極觸發(fā)已承受壓降的集電極和發(fā)射極導(dǎo)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(dāng)交流電壓反向時(shí)，光耦可控硅和可控硅均關(guān)斷，直到接收到一個(gè)新的觸發(fā)高電平才導(dǎo)通。4. 備注可控硅TLC336A兩端可以考慮并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)，作為燈泡的手動(dòng)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)。關(guān)于所用的三極管：C9013NPN型三極管：NPN 型,當(dāng)B與E之間電壓Vbe0.5

4、V時(shí),如果三個(gè)管腳電壓關(guān)系是VcVbVe,則會(huì)處?kù)斗糯鬆顟B(tài);如果是VbVcVe 則會(huì)處?kù)讹柡蜖顟B(tài)(相當(dāng)於開(kāi)關(guān));如果此時(shí)VeVc則仍會(huì)處?kù)督刂範(fàn)顟B(tài).由于低頻時(shí)1和的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見(jiàn)，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，值約為20到200。三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩ce大于1V時(shí)，三極管工作于放大區(qū)，即Ic與Ib成正比，比例系數(shù)為。數(shù)字電路中BJT一般工作在飽和區(qū)和截止區(qū)。表示開(kāi)關(guān)狀態(tài)模擬電路中BJT一般工作在放大區(qū)。關(guān)于所用光耦雙向可控硅：之前調(diào)試時(shí)使用的MOC3041，電路調(diào)試無(wú)法通過(guò)。MOC3041比MOC3021多了一個(gè)功能：zero voltage crossing，不適用該電路。過(guò)零光耦只能在過(guò)零點(diǎn)附近施加信號(hào)導(dǎo)通，當(dāng)超過(guò)零點(diǎn)一定角度后就無(wú)法觸發(fā)了。不過(guò)零的想在哪觸發(fā)都行。使用上的區(qū)別為過(guò)零觸發(fā)與隨機(jī)觸發(fā)兩種情況。過(guò)零觸發(fā)應(yīng)用于不需要移相調(diào)整的電路或當(dāng)中。比如功能單一的開(kāi)關(guān)功能，過(guò)零觸發(fā)