PIC單片機芯片的三相半控整流電路設計

觸發驅動電路設計
　　觸發芯片選擇高性能晶閘管三相移相觸發集成電路TC787。TC787可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發和三相功率晶體管脈寬調制電路，以構成多種交流調速和變流裝置。TC787的內部結構如圖4所示。

圖4 TC787芯片內部結構
　　在本設計中，TC787采用15V供電，引腳4（Vr）：移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低直接決定著TC787/TC788輸出脈沖的移相范圍，應用中接給定環節輸出。引腳5（Pi）：輸出脈沖禁止端。該端用來進行故障狀態下封鎖TC787/TC788的輸出，高電平有效，應用中，接保護電路的輸出。同步電壓輸入端：引腳1（Vc）、引腳2（Vb）及引腳18（Va）為三相同步輸入電壓連接端。應用中，分別接輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰值應不超過TC787/TC788的工作電源電壓VDD。
　　觸發驅動電路主要由電網電壓同步電路、TC787集成觸發電路和脈沖放大隔離驅動電路組成。圖5中給出了同步電路和TC787的外圍電路。其前半部分為電壓同步電路，采用這種設計方法需要加較多輔助元件。而對RP1～RP3三個電位器進行不同調節，可實現0～ 60°的移相，從而適應不同主變壓器連接的需要。圖5中，直接將同步變壓器的中點接到（1/2）電源電壓上，使所用元件得以簡化。TC787的引腳4輸出單片機的給定電壓（0～+15V），引腳6為觸發脈沖封鎖引腳。引腳10～12為觸發脈沖輸出引腳，分別接到C、B、A相的隔離放到電路。

圖5 同步電路與脈沖發生電路結構圖

　圖6 電壓檢測電路
電壓檢測電路設計
　　為了降低硬件成本，設計直流母線電壓檢測電路時采用了分壓電阻的方法，而沒有采用電壓傳感器。采用這種分壓電阻的方法結構簡單，易于調試。電路如圖6所示。通過分壓電阻得到的電壓為直流母線電壓的1/31，該電壓通過兩個反向比例放大電路輸入到PIC單片機的AD1輸入口中，再通過PIC單片機的AD轉換處理為數字量。