基于多单片机直流电源控制板的设计方案

图2 电源控制板硬件框图

四块单片机功能简介如下：

( 1) U18 ( ( AT89C2051) 用于接收交流电压，形成矩形同步脉冲，送U 20转发移相脉冲; 同时用于判别相序、检测断线功能。

( 2) U20 ( GMS97C52) 用于A/ D 采集测量，将采集到的测量值进行数字滤波后与整定值比较，根据偏差值修改控制量，从而达到调整电流电压的目的。同时将人机联系的输入值、修改电压、电流的整定值存储于E2 PROM，显示参数和故障信息。

( 3) U19 ( GMS97C51) 是供远控或成组用，接收远方控制信息并传输给U20 ( GMS97C52) ，同时处理由U20输入的报警信息。

( 4) U23 ( A T89C2051) ，接收移相脉冲，调整其宽度，输出双窄脉冲触发晶闸管。

2 硬件设计

2. 1 同步脉冲形成电路

在三相桥式全控整流电路中，控制角是对应的线电压过零点，从全控桥整流电路4# ，6# ，2 # 晶闸管的K 端子分别取得abc 三相相电压接入电路K2 c，K6 b，K4 a端子，如图3所示。该电路将两相电压接入光电耦合器U32 ，U32 的4脚输出信号的负跳变时刻即为各相晶闸管能触发导通的最早时刻，即在此时刻，配合中断，从而实现同步。另外，因为三相电源相位互差120 ，可以分析出，无论电源进线接入的顺序如何，相序关系只有正序和负序两种，在软件中可对其进一步判别并对应发出正确的六路触发脉冲信号。

2. 2 驱动电路

图4 电路中RV6 ，R V12 ，C+ 12 起分流作用，能提高触发电路的抗干扰能力，U 6 为输出级功放晶体管，对来自单片机的触发脉冲进行功率放大，T8 是脉冲变压器，L7 指示晶闸管工作情况，CF6和RL7能提高晶闸管抗干扰能力，降低门极输入阻抗。

图3 同步脉冲形成电路原理图

图4 脉冲控制单元与触发电路

2. 3 电流电压采样电路

在图5 电路中，模/ 数转换器选用的是T I 公司12 位逐次逼近式芯片T LC2543，其带有采样保持，串行三态输出等功能，在仪器仪表中有较为广泛的应用。电流采样电路应用了真有效值转换芯片AD736，简化了软件设计。主电路输出的电流电压信号经A/D转换后送入单片机U20 ，单片机再根据偏差值修改控制量以及实现过压过流保护、故障判断等功能。