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在t=0~T1期间,可控硅的导通角是180°,加在交流接触器线圈上的电压波形是脉动的直流正弦半波,线圈获得大电流,接触器吸合。当t>T1后,通过单片机控制可控硅的导通时间为时间很短的T,加在交流接触器线圈上的电压波形是直流窄脉冲波,刚好能使接触器维持在吸合状态。实践证明,T1取60 ms就能使接触器可靠地吸合;T取2 ms,就能使接触器可靠地维持在吸合状态。通过单片机,能够精确地控制时间T1和T。
2 系统设计
2.1 硬件电路设计
2.1.1 单片机PIC12F508介绍
PICl2F508是Microchip Technology生产的低成本高性能8位全静态的基于闪存的CMOS单片机,总共只有8个管脚。它们采用RISC架构,仅有33条单字/单周期指令。除程序跳转指令(为两个周期)外的所有其他指令都是单周期(200 ns)的。PIC12F508本身自带上电复位(POR)和内部振荡模式(INTRC),使器件不再需要外部复位电路和晶振,降低了产品的开发成本。
2.1.2 过零检测电路
为了确保利用单片机对可控硅的可靠控制,必须准确地判断220 V交流电压的过零点。综合各个方面的考虑,本文采用光耦P521完成过零点的检测,如图3所示。220 V经过120 kHz的电阻降压后,加载到光耦的输入端,光耦的输出端接到PICl2F508的端口GPl。当交流220 V的零点来到时,光耦第四管脚没有信号输出。
2.1.3 可控硅驱动电路
可控硅选用BTl51,根据BT151的参数,单片机的高电平输出就可以直接驱动BTl51,为了保护单片机,防止220 V电压串入单片机,在控制端连接了一个二极管。如图4所示。