[其他]晶闸管数字触发器

说明书

本实用新型属于一种晶闸管变流器用的触发装置。

晶闸管数字触发器是晶闸管变流技术中的关键部件。目前工业上公知应用的是模拟电子线路构成的晶闸管触发器。微型计算机控制技术的普遍应用，需要一种能直接与计算机并行口相连，接受触发角的数字量，去控制晶闸管导通角的装置。近年来虽有用微型计算机来完成晶闸管触发器的功能（请参考文献“微处理机可控硅触发系统”上海电气自动化研究所徐兴康、童天雄，电气自动化杂志，1981    NO.5.以及文献（MICROPROCESSOR－BASED    DESIGN    OF    A    FIRING    CIRCUIT    FOR    HREE－PHASE    FULL－WAVE    THYRISTOR    DUAL    COVERTOR）PEI－CHONG    TANG    SHUI－SHONG    LU    AND    YUNG－CHUN    WU    IEEE    TRANS。V    IE29    NO。1982    FEB），但它不能作为独立的功能部件与其他数字装置构成系统。而本发明可以作为独立的功能部件直接与微型计算机并行口相连，是数字化变流装置中的必需部件；而且本发明调试方便，不受温度影响。这些是模拟式晶闸管触发器所不具备的优点。

下面通过一个典型实施来说明本发明的细节。

我们以三相桥式整流电路为例来说明该数字式触发器的工作原理与特点，系统框图如图1所示，电气接线图见图2。三相同步电源经滤波后送入电压比较器以获得同步电源逻辑状态信号，SIdSI经单稳之后可得频率倍乘的计数脉冲信号CP。CP、BI和SI信号分别送入8035的定时／事件计数器的输入端T1、外部中断申请输入端INT和准双向口P24～P26。作为8035数据存储器的EPROM中存放着对应于三相桥式整流电路触发脉冲控制表和相应的触发脉冲控制程序。去可控硅的触发脉冲由P₁口输出，经单稳延迟和脉冲功率放大后去触发相应的晶闸管器件。

同步电源信号Uab、Ubc、Uca经电压过零检测之后获得方波信号，如图3所示。当电源电压为正时记为“1”，否则记为“0”，见图3中的Lab、Lbc、Lca。这个电源状态信号SI与同步电源之间有着固定的对应关系。根据SI，我们可以确定同步电源的相位从而作为发出脉冲的依据，这就是所谓触发脉冲控制表。

利用SI波形的上升沿和下降沿分别经单稳态触发器可以得到具有一定宽度的基本中断信号，BI。由图3可见每个BI信号标志着一段新的同步电源状态。BI信号通过锁相环倍频以获得送入定时／事件计数器的计数脉冲。定时／事件计数器予置为所要求的数值，当CP脉冲使定时／事件计数器满溢发出内部中断请求后根据触发控制表由P₁口发出触发脉冲。二进制数的触发给定由数据总线DB₀～DB₇输入。DB₆、DB₇二位规定了触发角的变化范围。DB₀～DB₅为各60°范围内触发角予置数。实际上定时／事件计数器的高二位始终置1，事件计数器对外部CP信号计数满溢时下式成立：

256＝N＋192＋ta×fcp        （1）

其中N为定时／事件计数器的二进制予置数，从O至63；ta为触发角对应时刻；fcp为CP信号频率，本系统中为3×f×128或6×64倍电源基波频率。由（1）式可得

ta各项工作中（256－N－192）／fcp

＝（64－N）／64×T／6        （2）

其中T为电源基波的周期。考虑到DB6、DB7的数值为n＝0、1、2，所以定时／事件计数器予置为N时的触发角为A，    

A＝ta／T×360°＋n×60°

＝（64－N）B＋n×60°        （3）

其中B＝60°／64为触发器的分辨率。（3）式说明只要fcp与电源频率之间倍频关系固定不变，即使电源频率变化时，A仍能保持不变。在系统中，我们用锁相环来实现频率倍乘，只要在锁相环的频率锁定范围内，电源频率改变CP的频率仍为所要求的倍数，而且相位锁定，因此本触发器具有较强的频率变化适应能力。该触发器直接用二进制给定，无需A／D转换，易于与其他数字部件相连。改变锁相环反馈回路的倍数可以进一步提高触发角的分辨率。