【原创】用单片机做双向可控硅过零触发电路和移相触发电路、实现调光，调速功能

沉思的牛

一、什么是可控硅：
先看图比较过瘾！
左边是实物，右边是电路中的符号；
这是一个TO-220封装的双向可控硅，型号BT138，接下来我们就用它来做试验；
T1和T2称为主端子，G称为门极(通过这道门来控制)

BT138

  
这是TO-92封装的单相可控硅，像个普通三极管哈，当然也有其他封装类型的；
A称为阳极，K称为阴极，G称为门极
鱼油们可以自己去了解~~；
   

单相可控硅符号

单向可控硅我们这里不用它，所以鱼友们自行Google 百度；
我不打算在这里讲过多的原理，我们只谈外部特性，先讲怎么运用这些器件！

1.看了刚才的图我们知道可控硅分为：单向可控硅和双向可控硅；
2.简单的说它就是我们的电子开关器件，就是把它当做一个开关来使；
3.可控硅是属于电力电子器件，所以我们用它控制强电；



二、可控硅触发电路：
用可控硅实现交流调压通常有两种触发方式，即过零触发方式和移相触发方式。
但是可控硅的触发模式有4种（我希望你不要和交流调压的触发方式混淆），你现在不管这个也没问题
我就不一 一列举了，我会上传一个可控硅的资料；

那么问题就来了，触发电路哪个强？
怎么来使用这个开关？也就是我们的触发电路；

简单的说，你只要保证G和T1之间有足够电流流过，T1和T2之间就会导通（当然这是不严谨的说法）；
由于这个可控硅是不能自关断的，但是交流电会自然过零点，所以双向可控硅就能关闭了；
先看一个实验：   
   



这里是过零触发和移相触发的区别：



不知道大家有没有明白呢？没有明白也不要紧，可以看看可控硅的资料；



我想此时各位鱼油心中有千万只草泥马在狂奔！
我特么是来学编程的，怎么搞成学电路呢
学单片机是必须学习电路知识的！模电和数电一定要搞懂。

好！给位把上面的搞定了，接下来就是我们单片机要应用的电路了；
我们先讲交流过零触发电路 下图：


                                                         

又是一大堆文字哈，不过这个真的要解释这么多，当然你明白最好啦！

这里又多了个MOC3061，它是可控硅输出的光电耦合器，我们这里用来触发可控硅，并且起到隔离作用，很好的把强电和弱电隔离开；

MOC3061使用很简单，当左边的发光二极管点亮时，右边的开关(可控硅,我们就暂且叫开关把)就连通，当左边的发光二极管不亮的时候，右边的开关就断开;
所以我们通过三极管来控制这个发光二极管，就能让右边的开关通断；
通过MOC3061连接到BT138的触发电路上，就能实现触发了;


R6是触发限流电阻，R7是门极电阻防止误触发；
C1和R8是阻容吸收电路，带感性负载时必须使用，
由于电源电压超前负载电流一个相位角,
因此,当负载电流为零时,电源电压为反向电压,加上感性负载自感电动势el 作用,使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压，
所以容易击穿!
带阻性负载可以不用；

当触发端有个低电平时，BT138实现导通，所以我们就可以用单片机来控制了；


各位先把触发电路搞懂，后面我会补充，后面还有零点检测电路，PCB板绘制，程序等；
不要急，把这些电路逐个击破，后面的都狠简单了！
双向可控硅基本知识点.pdf (173.29 KB, 下载次数: 184)

2014-11-2 16:37 上传

点击文件名下载附件
双向可控硅基本知识

三、零点检测电路：

鱼友们触发电路搞懂了，下面开始零点检测电路！



我们想让交流电过零点时输出一个低电平（其实是接近零点，因为二极管有个导通电压）；
因为只有知道了交流电何时过零点，单片机才能知道什么时候进行触发；


分析这个电路：


1、当交流电路不在零点，光耦二极管导通，
光耦右边晶体管导通，把Q1的基极拉成低电平；
Q1截止，被R3拉成高电平，接单片机中断输出高电平；


2、当交流电在零点时，光耦二极管不导通，
光耦右边的晶体管截止，Q1的基极被R2拉成高电平；
Q1饱和导通，接单片机中断端输出低电平；


3、当交流电不管处于正半周或负半周，情况都是一样；
只是光耦的不同二极管，晶体管导通；


比较简单，相信大家都已经学会了！


练习作业：
1、为什么我们要检测交流电的零点？
2、当接工频交流电时，输出低电平的频率是多少？
3、用仿真软件测出这个电路，是否可靠。
4、自己焊接这个电路，用示波器测试。


四、电路测试：

我焊了一个洞洞板进行测试，波形很完美哦！

洞洞板正面，不能直视，后期改成工厂加工PCB：


背面：


变压器输出交流电波形，和理想的正弦波还是有区别的哈~~


黄色为变压器输出交流电波形，蓝色的为零点检测到的低电平输出，看起来是不是很完美呢



零点检测可以用了，鱼油们的怎么样啦？可控硅电路暂时还没有拍照，后面加上！


五、软件设计：

前面我提到检测零点有什么作用。现在就为大家做个解答吧！
通过检测零点，然后计零点次数，触发，就能控制可控硅的导通角，从而控制输出电压。




下面是软件流程：
检测中断当然是硬件完成的，你只需要在中断程序里面写你的代码即可。

过零触发流程图.pdf (22.03 KB, 下载次数: 94)

2014-11-20 12:43 上传

点击文件名下载附件
过零触发流程图

骑着蜗牛狂奔

版主给力。。

沉思的牛

谢谢支持，只要你们学会了我的努力就没有白费，骑着蜗牛狂奔，搞定了吗？后面我要继续更新了

拈花小仙

支持我家牛牛~

沉思的牛

拈花小仙 发表于 2014-11-7 17:18
支持我家牛牛~

拈花小仙

沉思的牛 发表于 2014-11-3 21:16
谢谢支持，只要你们学会了我的努力就没有白费，骑着蜗牛狂奔，搞定了吗？后面我要继续更新了

加油牛牛，是懒虫有点多，光看没回复而已~

大黑鱼

支持，不犹豫！

沉思的牛

拈花小仙 发表于 2014-11-15 00:13
加油牛牛，是懒虫有点多，光看没回复而已~

我会继续更新完的

拈花小仙

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:18
我会继续更新完的

牛牛加油哦，你的贡献大家都能看到~

沉思的牛

大黑鱼 发表于 2014-11-15 08:52
支持，不犹豫！

感谢各位的支持！

拈花小仙

沉思的牛 发表于 2014-11-15 19:18
我会继续更新完的

牛牛，你建个淘帖，把帖子淘起来~ 懒虫太多而已，我们都在看呢~ 一定要加油哦~

沉思的牛

拈花小仙 发表于 2014-11-15 19:23
牛牛，你建个淘帖，把帖子淘起来~ 懒虫太多而已，我们都在看呢~ 一定要加油哦~

什么淘贴   表示没有建过

拈花小仙

沉思的牛 发表于 2014-11-17 13:08
什么淘贴   表示没有建过

现在建个去哦~ 导航上有。

过眼_云烟_

不错    支持   
实验的时候 注意安全
加油

wwww1234

厉害

woobuu

这个电路把MOC3061换成MOC3052是不是就能做移相控制了，另外R6、R7、R8用多大功率的电阻

cmjx

厉害了。鱼C论坛居然也玩硬件。

relotus

厉害了。支持一下

xwuzi

感谢楼主大人的无私教学