软起动导通角测量电路的制作方法

1.本实用新型涉及电机软启动技术领域，具体涉及为软起动导通角测量电路。


背景技术：

2.随着电力电子技术的飞速发展，晶闸管软起动装置应运而生。由于其体积小、结构紧凑，免维护，安全可靠，全智能控制，功能齐全，菜单丰富，起动重复性好，保护周全。所以其正逐步取代传统的软起动方式，成为软起动领域新的领军人物。在380v电机软起动电路应用中，利用晶闸管的开关特性，通过晶闸管的触发角来改变晶闸管的导通时间，从而控制到晶闸管电机端的输出电压，达到控制电机的起动特性。
3.当晶闸管工作时，其输出电压的大小由晶闸管的导通角决定，因此对于软起动过程中导通角大小的测量时必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种测量精度高、相应速度快的软起动导通角测量电路。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.软起动导通角测量电路，应用于380v正反并联可控硅控制的软起动电路，包括限流电路、整流电路、光耦电路和单片机，所述限流电路的输入端与正反并联可控硅进线端连接，限流电路的输出端与整流电路的第一交流输入端连接，所述整流电路的第二交流输出端与正反并联可控硅出线端连接，所述整流电路的第一直流输出端和第二直流输出端分别与光耦电路的第一输入端和第二输出端连接，所述光耦电路的输出端与单片机的int0引脚连接；
7.所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一二极管的阳极与第三二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，所述第一二极管、第二二极管两端分别并联有第一电容和第二电容，所述第一二极管的阴极与第三二极管的阴极之间连接有第三电容；
8.所述光耦电路包括光耦、第四电阻、第五电阻和第四电容，所述光耦的1引脚与所述第二二极管的阴极连接，光耦的2引脚与所述第一二极管的阳极连接，光耦的4引脚分别与第四电阻的一端、第五电阻的一端连接，光耦的3引脚接地，所述第四电阻的另一端接电源，所述第五电阻的另一端分别与第四电容的一端和单片机的int0引脚连接，所述第四电容的另一端接地。
9.进一步的是，所述限流电路包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻。
10.进一步的是，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管的型号为bas21。
11.进一步的是，所述光耦的型号为p785。
12.进一步的是，所述单片机的晶振频率为24mhz。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型通过测量380v可控硅控制的电机软起动电路中正反并联可控硅导通与未导通时的电压差，电压经过限流输入到桥式整流电路中整流输出，再经光耦电路隔离、放大、限流滤波处理后转换输出，输出的高电平送入单片机的int0中断引脚进行计时处理，当输出的高电平反转为低电平时则停止计时，计时的时间就可转换成为所测量的正反并联可控硅的导通角度，采用本实用新型的测量电路的抗干扰能力强，测量速度快，精度高，当出现反转时int0(中断)动作，在10
‑
20个机器周期便可计算出导通角角度，可有效提高软起动的计算速度。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
17.如图1所示，软起动导通角测量电路，应用于380v正反并联可控硅控制的软起动电路中，包括限流电路、整流电路、光耦电路和单片机，限流电路的输入端与正反并联可控硅scr进线端连接，限流电路的输出端与整流电路的第一交流输入端连接，整流电路的第二交流输出端与正反并联可控硅scr出线端连接，整流电路的第一直流输出端和第二直流输出端分别与光耦电路的第一输入端和第二输出端连接，光耦电路的输出端与单片机的int0引脚连接。
18.其中，限流电路用于对于正反并联可控硅导通与未导通时的电压差进行限流，整流电路用于将限流输出的交流电压进行整流滤波处理，光耦电路用于隔离放大和限流滤波，单片机用于将转换得到的高低电平进行计时处理。
19.具体电路连接为，整流电路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，第一二极管d1的阳极与第三二极管d3的阳极连接，第一二极管d1的阴极与第二二极管d2的阳极连接，第二二极管d2的阴极与第四二极管d4的阴极连接，第四二极管d4的阳极与第三二极管d3的阴极连接，第一二极管d1、第二二极管d2两端分别并联有第一电容c1和第二电容c2，第一二极管d1的阴极与第三二极管d3的阴极之间连接有第三电容c3。其中，第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3用于加快恢复整流电路中的二极管，防止尖脉冲反向击穿二极管。
20.光耦电路包括光耦u1、第四电阻r4、第五电阻r5和第四电容c4，光耦u1的1引脚与第二二极管d2的阴极连接，光耦u1的2引脚与第一二极管d1的阳极连接，光耦u1的4引脚分别与第四电阻r4的一端、第五电阻r5的一端连接，光耦u1的3引脚接地，第四电阻r4的另一端接电源vcc，第五电阻r5的另一端分别与第四电容c4的一端和单片机的int0引脚连接，第四电容c4的另一端接地。其中，第四电阻r4为增益电阻，用于调整信号大小；第五电阻r5为限流电阻；第四电容c4为滤波电容，电源vcc为5v电源。
21.为限制电流大小不超过光耦的承受范围，限流电路设置为依次串联的第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，电阻r1
‑
r3阻值相同。
22.优选的，第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4的型号为bas21。
23.优选的，光耦u1的型号为p785，可用于信号的隔离，提高了电路的抗干扰能力。
24.优选的，单片机的晶振频率为24mhz，测量精度可达到
±
0.04usec。
25.测量时的工作原理为：当正反并联可控硅scr未导通时a_k2与a_k1之间电压差大，在380v应用中，电压差一般为220v，电压通过桥式整流后，p785光耦导通，vol_a输出低电平；当正反并联可控硅scr导通时a_k2与a_k1之间电压差小，在380v应用中，电压差一般为1.2v，电压通过桥式整流后，p785光耦导通，vol_a输出高电平；vol_a送单片机外部中断int0处理，而高电平的宽度则表示可控硅的导通角度。
26.电路的相应速度快，当出现高电平反转为低电平时int0(中断)动作，在10
‑
20个机器周期便可计算出导通角角度，可有效提高软起动的计算速度。


技术特征：
1.软起动导通角测量电路，应用于380v正反并联可控硅控制的软起动电路，其特征在于，包括限流电路、整流电路、光耦电路和单片机，所述限流电路的输入端与正反并联可控硅(scr)进线端连接，限流电路的输出端与整流电路的第一交流输入端连接，所述整流电路的第二交流输出端与正反并联可控硅(scr)出线端连接，所述整流电路的第一直流输出端和第二直流输出端分别与光耦电路的第一输入端和第二输出端连接，所述光耦电路的输出端与单片机的int0引脚连接；所述整流电路包括第一二极管(d1)、第二二极管(d2)、第三二极管(d3)、第四二极管(d4)、第一电容(c1)、第二电容(c2)和第三电容(c3)，所述第一二极管(d1)的阳极与第三二极管(d3)的阳极连接，第一二极管(d1)的阴极与第二二极管(d2)的阳极连接，所述第二二极管(d2)的阴极与第四二极管(d4)的阴极连接，所述第四二极管(d4)的阳极与第三二极管(d3)的阴极连接，所述第一二极管(d1)、第二二极管(d2)两端分别并联有第一电容(c1)和第二电容(c2)，所述第一二极管(d1)的阴极与第三二极管(d3)的阴极之间连接有第三电容(c3)；所述光耦电路包括光耦(u1)、第四电阻(r4)、第五电阻(r5)和第四电容(c4)，所述光耦(u1)的1引脚与所述第二二极管(d2)的阴极连接，光耦(u1)的2引脚与所述第一二极管(d1)的阳极连接，光耦(u1)的4引脚分别与第四电阻(r4)的一端、第五电阻(r5)的一端连接，光耦(u1)的3引脚接地，所述第四电阻(r4)的另一端接电源(vcc)，所述第五电阻(r5)的另一端分别与第四电容(c4)的一端和单片机的int0引脚连接，所述第四电容(c4)的另一端接地。2.根据权利要求1所述的软起动导通角测量电路，其特征在于，所述限流电路包括依次串联的第一电阻(r1)、第二电阻(r2)和第三电阻(r3)。3.根据权利要求1所述的软起动导通角测量电路，其特征在于，所述第一二极管(d1)、第二二极管(d2)、第三二极管(d3)和第四二极管(d4)的型号为bas21。4.根据权利要求1所述的软起动导通角测量电路，其特征在于，所述光耦(u1)的型号为p785。5.根据权利要求1所述的软起动导通角测量电路，其特征在于，所述单片机的晶振频率为24mhz。

技术总结
本实用新型公开了软起动导通角测量电路，属于电机软启动技术领域。本实用新型包括限流电路、整流电路、光耦电路和单片机，限流电路的输入端与正反并联可控硅进线端连接，限流电路的输出端与整流电路的第一交流输入端连接，整流电路的第二交流输出端与正反并联可控硅出线端连接，整流电路的第一直流输出端和第二直流输出端分别与光耦电路的第一输入端和第二输出端连接，光耦电路的输出端与单片机的INT0引脚连接。本实用新型通过对正反并联可控硅两端的电压差进行限流、整流、隔离、放大滤波等处理后输出的高低电平送入单片机的INT0中断引脚进行计时处理，测量得到正反并联可控硅的导通角度，电路的抗干扰能力强，测量速度快，精度高。高。高。


技术研发人员：董斌 唐云峰 房涛经
受保护的技术使用者：成都民达电力设备有限公司
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2022/1/4