三相橋式全控整流電路畢業論文-展示頁

　　

【正文】 如軟開關技術；通過諧振電路后能使器件在零電壓（ZVS）或零電流（ZCS）的狀態下進行開或者關。現在承受的電壓、電流容量最高的器件仍然是晶閘管，并且工作很可靠，所以大量使用許多大容量場合。對應的是旋轉變流機組，靜止變流器的稱呼從Mercuryvapour thyratrons開始并沿用至今。在晶閘管出現之后的很長一段時期內，所有使用電路的形式仍然是以這些形式為主。它廣泛應用于電化學行業、電氣鐵道直流變電行業及軋鋼用直流電動機傳動領域，甚至用于直流輸電。以后出現的水銀整流器（Mercuryvapour thyratrons），其性能和晶閘管挺相似的。s Daily life in all areas, enter the new century power electronic technology, so more widely in power electronic technology research is more important. In recent years, more and more application in the national power electronics industry, some advanced technologies of the country, after processing of electric power electronic technology has reached more than half the total energy. This paper mainly introduces the MCU based on MCS 51 series threephase TC787 chip controlled rectifier bridge type all control circuit and the circuit principle of trigger circuit and control circuit and software consists of senior programming language C51. Specific operation by frequency voltage transformer in the threephase after under control chip at different moments of the pulse signal to control the SCR silicon rectifier is corresponding to load power DC. The control mode is the main advantages of high stability and reliability of output waveform characteristics of strong antijamming. Trigger circuit structure is simple, flexible control, temperature, control accuracy can be pensated by software, can adjust arbitrarily limits have won the wide recognition. And in many industrial control will get to good use.Keywords: thyrister MCS 51 singlechip Microcontroller triggering Angle threephase fullycontrolled bridge煙臺大學畢業論文（設計）目錄第一章 緒論 1 研究背景和意義 1 晶閘管發展的現狀 1 電力電子技術的前景 1 晶閘管的應用 2第二章 主電路設計及原理 4 主電路設計 4 三相橋式全控整流電路電感性負載 8 小結 11第三章 基于芯片TC787的三相六脈沖晶閘管觸發電路設計 13 TC787芯片介紹 13 基本參數和特點 13 引腳排列、功能和用法 14 內部結構及工作原理簡介 15 基于TC787的三相六脈沖晶閘管觸發電路的設計與調試 16第四章 控制及顯示系統原理 20 89C51芯片介紹 20 管腳說明 20 振蕩器特性 22 芯片擦除 22 A/D轉換 23 LCD1602顯示 25 控制及顯示系統設計 27 系統結構框圖 28 單片機I/O口分配表 28 系統工作說明 28第五章 單片機軟硬件抗干擾技術 30 產生軟硬件干擾分析 30 單片機系統軟件的抗干擾 31 單片機系統中硬件抗干擾設計 35第六章 系統軟件設計 38 主程序設計 38 A/D轉換程序 39第七章 結論 40致謝 41參考文獻 42附錄 4340煙臺大學畢業論文（設計）第一章 緒論 研究背景和意義基于TC787芯片設計三相橋式全控整流觸發電路和基于89C51單片機設計控制及顯示電路，將觸發角和整流輸出電壓在LCD上顯示。并將在很多的工業控制中得到很好的運用。此種控制方式其主要優點是輸出波形穩定和可靠性高抗干擾強的特點。本文主要介紹基于MCS—51系列單片機TC787芯片控制的三相橋式全控整流電路的主電路和觸發電路的原理及控制電路，軟件部分由C51高級語言編程。分類號 編號煙 臺 大 學畢 業 論 文（設 計）三相橋式全控整流電路設計The design of Fullycontrolled threephase bridge rectifier circuit申請學位： 　 工學學士學位 院 系： 機電汽車工程學院 專 業： 測控技術與儀器 姓 名： 學 號： 200923502236 指導老師： 　 （講師） 2013年5月30日煙臺大學.三相橋式全控整流電路設計姓 名： 　指導教師： （講師） 2013年5月30日煙臺大學摘要電子技術的應用已深入到工農業經濟建設，交通運輸，空間技術，國防現代化，醫療，環保，和人們日常生活的各個領域，進入新世紀后電力電子技術的應用更加廣泛，因此對電力電子技術的研究更為重要。近幾年越來越多電力電子應用在國民工業中，一些技術先進的國家，經過電力電子技術處理的電能己達到總電能的一半以上。具體運行由工頻三相電壓經變壓器后在芯片控制下在不同的時刻發出不同的脈沖信號去控制相應的SCR可控硅整流為直流電給負載供電。觸發電路結構簡單，控制靈活，溫度影響小，控制精度可通過軟件補償，移相范圍可任意調節等特點，目前已獲得業界的廣泛認可。關鍵詞：晶閘管 MCS—51單片機 觸發角 三相全控橋 l煙臺大學畢業論文（設計）ABSTRACTThe application of electronic technology has deep into the agricultural economic construction, transportation, space technology, national defense modernization, medical, environmental protection, and People39。 晶閘管發展的現狀在晶閘管出現前，用于電力變換的電子技術已被應用：1904年出現的電子管(Valve)，能在真空中控制電子流，并且應用于通信和無線電領域，從而開始了電子技術的先河。在30年代至50年代，是Mercuryvapour thyratrons發展并迅速大量應用的時期。各種整流電路、逆變電路、周波變流電路的理論己經發展完善并且廣范應用。除水銀整流器能將交流電變成直流電外，還有發現更早的像電動機直流發電機組，即是變流機組。1947年在美國貝爾實驗室發明了晶體管（Transistor），引發了整個電子技術領域的一場革命；晶閘管（1957年）SCR（Silicon Controlled Rectifier）能夠通過門極控制其觸發開通，但三再通過門極不能控制其關斷，屬于半控型器件。 電力電子技術的前景高頻率、大容量、低損耗、小體積（芯片利用率高）、易驅動、模塊化是現在電力電子器件發展的目標。高效、節能、小型化和智能化是目前電力電子應用系統的方向發展。鐵道車輛也廣泛應用直流斬波器。車輛中的蓄電池的充電也離不開電力電子裝置，其各種輔助的電源也都離不了電力電子技術。控制電機被多次應用在一臺高級汽車中，它們也需靠著斬波器和變頻器驅動并且控制。如果交通運輸工具包括電梯，電力電子技術也要被應用。一般工業：直流電動機的調速性能很好，給其供電的電力電子裝置都是可控整流電源或者是直流斬波電源。像電解鋁、電解食鹽水等電化學工業在大量使用著直流電源。電鍍等一些裝置也需要整流電源。末了客戶在使用電能的時候，經常性的進行預處理。據統計，在一些發達國家中用戶末了小號的電能里有70%經過了一次電力電子變流裝置的一般處理。可以這樣地說，離開電力電子技術，現代化的電力系統是不可想象的。現在發展起來柔性的交流輸電能夠大幅度的提高電網輸穩定性和電能力。像有源的濾波器（APF Active Power Filter）一可進行應用端的諧波抑制和無功補償。像各類電力電子裝置大致都用不同的電壓等級直流的電源提供電。現在小型計算機的內部電源、大型的計算機應用的工作電源也全部采用了高頻開關電源。家用電器：家用的電器中起著重要地位的有照明。家用電器里被大量應用電子技術，像變頻空調器。此外，有些微波爐、電冰箱、洗衣機等電器也都大量應用了電力電子技術。能源危機以后，各種可再生能源、新能源以及新型的發電方式逐漸受到重視。風力發電和太陽能發電因環境有限制，產生的電力質量比較差，改善電能的質量必須經常用儲能的裝置緩沖，這樣就需要用到電力電子技術。為了水力發電資源能被合理地利用，最近抽水儲能發電站備受重視。未來里一種儲能方式超導儲能，它將用強大的直流電源提供電，電力電子技術也離不了。某些特殊場合和科學實驗，特種電源被大量應用。圖21 三相橋式全控整流電路原理圖將其中的3個晶閘管（VTVT VT5）的陰極連接在一起稱為共陰極組；的3個晶閘管（VTVTVT2）的陽極連接在一起稱為共陽極組。在以后的分析就能了解，按圖21編號，晶閘管的導通順序為 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。時的情況圖22 三相橋式全控整流電路（帶電阻負載ａ=0176。時晶閘管工作情況時段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共陰極組中導通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓UdUa–Ub=UabUa–Uc=UacUb–Uc=UbcUb–Ua=UbaUc–Ub=UcaUc–Ub=Ucb（1）ａ=0176。對于共陽極組的3個晶閘管，陰極所接交流電壓值最低的一個導通。對于共陰極阻的3個晶閘管，陽極所接交流電壓值最大的一個導通。從線電壓波形看，線電壓中最大的一個為Ud，因此Ud的波形為線電壓的包絡線。任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個晶閘管處于導通狀態。（2）三相橋式全控整流電路的特點：. 兩個同時導通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各有一個導通，且不能為同相的兩個否則沒有輸出。. 共陰極組VTVTVT5的脈沖依次差120176。. 同一相的上下兩個橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180176。. 需保證同時導通的2個晶閘管均有脈沖（采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發（大于60176。. 另一種是雙脈沖觸發（常用）：在Ud的6個時間段，均給應該導通的SCR提供觸發脈沖，而不管其原來是否導通。就需要提供兩個觸發脈沖。. 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關系也相同為：UFM =URM= U2時的情況圖23 三相橋式全控整流電路（帶電阻負載ａ=30176。組成的每一段線電壓因此推遲30176。●變壓器二次側電流iu波形的特點：在VT1處于通態的120176。期間，iu波形的形狀也與同時段的Ud波形相同，但為負值。3 三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=60176。ａ=60176。（因為在該點處，線電壓為零）時工作情況當ａ﹥60176。時電阻負載情況下的工作波形如圖24所示：圖24三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=90176。時，Ud波形均連續，對于電阻負載，id波形與Ud波形一樣，也連續；● 當ａ﹥60176。中有一段為零，Ud波形不能出現負值；●