[发明专利]基于DSP控制的晶闸管调压电路PWM驱动方法

说明书

本发明涉及一种基于DSP控制的晶闸管调压电路PWM驱动方法，首先将网测线电压转化为与电压过零点同步发生的方波信号，从方波下降沿开始，在延后的设定相控角度α时刻，通过DSP发送对第一晶闸管的门极驱动脉冲群，当脉冲输出到第一设定宽度时中止对第一晶闸管的驱动脉冲群；第二晶闸管的驱动信号为第一晶闸管的驱动信号直接延时180度相位角来实现；通过设置不同的延后的设定相控角度α时刻，实现负载端电压值的连续调节。较于传统的宽脉冲启动，本方案可以大大减小脉冲变压器的体积，保证晶闸管可靠的开通，并有效地减小了驱动电路电源直流电源的功率输出。

技术领域

本发明涉及电路控制技术领域，具体涉及一种基于DSP控制的晶闸管调压电路驱动方法。

背景技术

在晶闸管反并联控制的工频电网电压调压电路中，一般采用脉冲变压器驱动放大实现可控硅(Silicon Controlled Rectifier，后简称SCR)有效驱动，利用脉冲变压器的原副边的隔离功能隔开控制弱电与高压380V/220V电源。

传统的SCR驱动脉冲采用宽脉冲驱动方法，采用DSP的CAP捕获功能与网侧电压过零点同步，利用DSP的PWM输出相位控制功能实现相控，或者应用硬件RC延时电路来实现脉冲延时触发。

如图1所示为典型应用于晶闸管的驱动电路原理图，同样为本发明所应用的晶闸管驱动电路，其中V2三极管的基极端与DSP的PWM输出端相连接，接受PWM的脉冲驱动信号。电源E1为5V或者3.3V供电，E2电源为15V供电，TM为脉冲变压器，电路右端输出脉冲系列。V2、V3三极管导通时通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲。

图2所示为现有技术中，采用宽脉冲的方式对晶闸管进行驱动原理，其中α为相控角，驱动脉冲为稳定电压的宽脉冲。

这样做的缺点是通过脉冲变压器进行驱动信号的放大与隔离驱动过程中，为使脉冲变压器不达到磁通饱和状态，脉冲变压器的体积和功率设计比较大，占用了相对比较大的电路板和增加了驱动电路的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于DSP控制的晶闸管调压电路PWM驱动方法，有效地减小了对驱动用的隔离变压器的设计容量要求，有效地减小了对晶闸管驱动电路的电源功率要求，并且提供了一种基于DSP的启动方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于DSP控制的晶闸管调压电路PWM驱动方法，应用于晶闸管驱动电路，所述晶闸管驱动电路至少包括两个反向并联为一组的晶闸管；其特征在于：首先将网测线电压转化为与电压过零点同步发生的方波信号，从方波下降沿开始，在延后的设定相控角度α时刻，通过DSP发送对第一晶闸管的门极驱动脉冲群，当脉冲输出到第一设定宽度时中止对第一晶闸管的驱动脉冲群；第二晶闸管的驱动信号为第一晶闸管的驱动信号直接延时180度相位角来实现；通过设置不同的延后的设定相控角度α时刻，实现负载端电压值的连续调节。

上述技术方案中，方波信号为电压从负到正过零时刻产生从1到0的方波下降沿，电压从正到负过零点时刻产生从0到1的方波上升沿。

上述技术方案中，具体包括如下步骤：

Step1：首先将网测线电压转化为与线电压正负极性相对应的方波信号；

Step2：然后，DSP捕获方波电压下降沿或者上升沿；

Step3：在DSP捕获中断中，记录方波下降沿或上升沿的时刻点t0，t0时刻确定为网侧线电压从负值到正值过零点时刻；

Step4：在DSP中采用设定频率中断查询CPU定时器计值，在CPU定时器从t0时刻开始计时；

Step5：从计时时刻开始，判断相位控制角度α对应的时间是否到设定时间t1；如未到达，继续等待直至设定时间t1；