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80C196MC 的貨源和報價 80C196MC 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號

基于80C196MC的可控硅中頻電源控制技術(shù)的研究

基于80C196MC的
逆變控制器設(shè)計
根據(jù)中頻電源的工作原理，逆變控制器的功能主要是實(shí)現(xiàn)電源的掃頻式零壓軟啟動和正常工作時槽路諧振頻率的跟蹤。
硬件設(shè)計
硬件電路總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)功能要求，控制器的輸入/輸出信號主要有中頻電壓、中頻電流過零信號、功率自動控制部分產(chǎn)生的逆變角調(diào)節(jié)信號、啟動時的直流電壓限幅信號、啟動失敗關(guān)機(jī)信號、與其它控制設(shè)備通信信號以及人機(jī)對話數(shù)據(jù)信號等。
中頻電壓過零檢測電路如圖3所示。中頻電壓由1000:20電壓互感器從主電路取出，經(jīng)過隔離變壓器后與控制電路共地。電壓信號經(jīng)過前端低通濾波器濾波后，送至電壓比較器LM339，與零電平比較，產(chǎn)生表示中頻電壓過零的方波信號。信號再經(jīng)濾波、放大后送至80C196MC的比較捕獲單元引腳CAP1。
由于逆變可控硅的開關(guān)就是導(dǎo)通或關(guān)斷直流電流，形成負(fù)載上的中頻電流。因此逆變可控硅的觸發(fā)信號即是與中頻電流同相位。直接取單片機(jī)發(fā)出的逆變觸發(fā)信號作為中頻電流過零信號，送至80C196MC的比較捕獲單元引腳CAP0。
功率自動控制部分若是模擬電路，其產(chǎn)生的逆變角調(diào)節(jié)信號可接至80C196MC的A/D轉(zhuǎn)換輸入引腳ACH0。80C196MC自帶的A/D轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換后可得出調(diào)節(jié)量。功率自動控制部分若是數(shù)字電路，其產(chǎn)生的逆變角調(diào)節(jié)信號可通過串行通信傳至80C196MC。串行通信信號接至80C196MC的比較捕獲單元引腳CAP1、CAP2。
啟動過程中的控制信號，如直流電壓限幅信號、重復(fù)啟動時關(guān)機(jī)信號、啟動成功轉(zhuǎn)鎖頻信號均為開關(guān)量，可接至80C196MC的I/O口P0.1、P0.2和P6.4。發(fā)生故障的保護(hù)信號接至80C196MC的不可屏蔽中斷引腳NMI，以保證任何時候發(fā)生故障控制程序都可以及時轉(zhuǎn)入保護(hù)中斷。
控制參數(shù)的設(shè)置和顯示可以通過人機(jī)接口外接鍵盤和數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。
軟件設(shè)計
控制軟件根據(jù)功能可以分為三個模塊：逆變角檢測模塊、掃頻啟動模塊和頻率調(diào)節(jié)模塊。逆變角檢測模塊根據(jù)采集的中頻電壓、電流過零信號計算出實(shí)際的逆變角大小。掃頻啟動模塊按設(shè)定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)掃頻啟動的過程。頻率調(diào)節(jié)模塊根據(jù)計算出的逆變角大小和設(shè)定值比較，調(diào)整逆變頻率的高低。
逆變角檢測模塊程序的流程如圖4所示。當(dāng)CAP1引腳捕捉到一個正跳變時產(chǎn)生CAPCOMP1中斷。中斷處理程序記錄下此時電壓過零時間、電流過零時間，并計算判斷電壓周期是否大致等于電流周期，以防止干擾信號。計算電壓/電流的相位差，即逆變角。重復(fù)4次后計算平均值，作為實(shí)際的逆變角值，并將逆變角標(biāo)志位置位，以供其它程序模塊調(diào)用。
初始化后先關(guān)閉整流再限制整流角，以實(shí)現(xiàn)零壓軟啟動。逆變觸發(fā)脈沖從最高頻率開始向下掃描，此過程中不斷檢測逆變角是否達(dá)到要求。逆變角小于設(shè)定值時，啟動成功，退出掃頻啟動模塊，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。若逆變觸發(fā)脈沖頻率到達(dá)最小值仍未啟動成功，則根據(jù)設(shè)定的是否重復(fù)啟動，跳轉(zhuǎn)到啟動程序開始處或啟動失敗處理程序。
頻率調(diào)節(jié)模塊工作在正常狀態(tài)，即啟動成功后，程序不斷查詢逆變角標(biāo)志位，將計算出的逆變角度與設(shè)定值比較。逆變角偏大，說明負(fù)載容性過大，需要降低逆變頻率；逆變角偏小，說明負(fù)載容性過小，需要升高逆變頻率。調(diào)整頻率完畢后查詢是否中止工作。

試驗及結(jié)果
根據(jù)上述設(shè)計制作了一臺中頻電源試驗機(jī)，作為鋼管焊接的配套電源，輸入額定電壓380V，電流200A，輸出電壓750V，負(fù)載諧振頻率約1000Hz。啟動時電路波形如圖5、圖6所示。
在試驗中發(fā)現(xiàn)，如果它激信號最高頻率設(shè)置得當(dāng)(一般為槽路諧振頻率的1.2倍)，啟動成功率可達(dá)100%。

結(jié)語
該中頻電源啟動電路設(shè)計簡單，控制參數(shù)可由鍵盤輸入調(diào)整，能適應(yīng)不同諧振頻率負(fù)載的啟動要求，適用性強(qiáng)，具有良好的應(yīng)用前景�！�

參考文獻(xiàn)
1 林渭勛. 可控硅中頻電源. 機(jī)械工業(yè)出版社，1983
2 黃駿. 電力電子變流技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社，1999
3 Intel 8xC196MC 8xC196MD 8xC196MH microcontroller user’s manual.

  來源:零八我的愛