[其他]用于晶閘管變流器的微處理器頻率自適應觸發器

無效

• 申請號: 86103705
• 申請日: 1986-05-31
• 公開（公告）號: CN86103705A
• 公開（公告）日: 1987-12-09
• 發明（設計）人: 鐘彥儒;梁漢濱
• 申請（專利權）人: 陜西機械學院;郵電部武漢通信電源廠
• 主分類號: H02M1/06
• 分類號: H02M1/06
• 代理公司: 陜西機械學院專利事務所
• 代理人: 許澤鵬,楊引雪

本發明屬于供電與配電的控制裝置或系統，具體地說是對晶閘管變流器中的晶閘管進行移相控制的觸發器。可用于晶閘管組成的三相橋式整流電路，反并聯三相橋式整流逆變電路，雙反星形整流電路，雙組雙反星形整流電路，以及交-交變頻電路，交流電壓調壓電路等對晶閘管移相控制的場合。

在本發明作出之前，有人提出采用微處理器等大規模集成電路構成數字觸發器，如美國IEEE雜志Trans·Ind·AppL·VoL.IA-19，NO.1，1983刊登的論文“用于三相全控橋的微處理機式控制裝置”（AMicroprocessor-based????Controllerfor????A????Threephase????Controlled????Rectifier????Bridge）提出用M6802微處理器構成數字觸發器。但該電路采用16位計算器記錄電源的頻率，因而造價高，又是采用相對式觸發器方案，對給定的α角變化的響應時間較長，觸發脈沖的對稱性也不太好。

本發明就是針對上述方案的不足而進行的一種重新設計，目的在于提出一種使用廉價的Z80CPU與Z80CTC及其他集成電路組成的新型結構的數字觸發器。由于采用8位計數器，所以造價低廉，所設計的軟件數字鎖相環（DPLL）對電網頻率的變化進行跟蹤，使觸發脈沖的最大不對稱度小于0.72°，性能和抗干擾能力好，采用絕對式觸發方案，使觸發器對給定的α角的變化響應更快。本發明具有更好的性能/價格比。

本發明的要點是：采用Z80CPU和Z80CTC組成數字鎖相環DPLL，對電網頻率進行跟蹤，以保證在電網頻率允許的范圍內，觸發器輸出的觸發脈沖相間不對稱度仍小于設計值。這樣不會造成變流器輸出電流的非特征諧波增加。

采用74LS374????8D鎖存觸發器作為輸出觸發脈沖的接口，具有數據雙緩沖的功能，又用74LS123單穩電路將觸發脈沖展寬到所需的要求，這樣不僅節省集成電路元件，而且可以允許具有0.144°高的脈沖分辨率。

本發明的應用程序設計是將Z80CTC中的一個通道輪番設定為計數和定時兩種工作方式，以配合完成DPLL的功能。所設計的軟件濾波器也增加了觸發器的抗干擾能力。

附圖1是本發明的工作原理框圖，其中1是單相同步變壓器，2是電壓過零比較器，3是光耦合隔離器，4是Z80CTC計數/定時器，5是Z80CPU，6.9是單穩態觸發器，7、10是8D鎖存鎖發器，8、11是或門電路，12是A/D模數轉換器，13是給定值撥碼盤，14是EPROM。

附圖2是本發明的電氣原理圖。

附圖3是本發明應用程序的流程圖。

現參照附圖對本發明的工作原理及組成部分加以說明如下：

本發明用單相變壓器101檢測一相交流電源的相位，電阻301，302，電容器401，402組成兩級RC濾波器并進行移相，集成電壓比較器801與電阻303、304、305、306、307、308和二極管201組成一個靈敏的電壓過零檢測器。經光耦合器802與晶體管501與電阻309、310、311、312、313、電容器403，404組成隔離的單穩態觸發器，將過零信號整形成脈沖形式，作為601可編程序計數器Z80CTC的CLK/TRG1的輸入。

Z80CTC可編程序計數器601與Z80CPU602構成一個數字鎖相環DPLL，由601的CTC1輸出一個1.2倍于電網頻率的同步信號，作為晶閘管變流器觸發用的多相同步信號。