登录
|
注册会员
开启辅助访问
设为首页
收藏本站
扫一扫关注官方微信
论坛
BBS
M币充值
M currency prepaid phone
M币获取
附件中心
搜索
search
全新论坛MCU智学网上线,欢迎访问新论坛!稀缺资源、技术干货、参考设计、原厂资料尽在MCU智学网
MCU资讯论坛
»
论坛
›
单片机论坛
›
单片机应用于方案
›
基于单片机80C196KC的静电除尘电源三相交流调压控制系统
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2023.13 Pro / Library Expert 破解版
基于单片机80C196KC的静电除尘电源三相交流调压控制系统
[复制链接]
1110
0
ad***
管理员
发表在
电源技术
2014-4-4 13:01:54
|
查看全部
|
阅读模式
本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源
您需要
登录
才可以下载或查看,没有帐号?
注册会员
x
1.引言
静电除尘器有除尘效率高、运行和维修费用相对低廉等特点,在减少排放到大气中有害粉尘方面起着十分重要的作用,是当前使用较为广泛的一种环保设备。静电除尘器是利用高压静电吸附带电离子的原理进行除尘。一般来说,静电极板电压越高,对带电离子的吸附能力就越强,除尘效率越高。但电压越高,电场内会出现频繁的火花闪烁,甚至产生电弧,放电过程难以控制,除尘效率明显降低,这种情况应该避免。如果能够控制极板电压长时间维持在临界放电状态,就可以获得最佳的除尘效果并有效节约电力资源。实验证明,基于
单片机
80C196KC的
静电除尘
电源
三相交流调压控制系统能够很好实现这一功能。
2.静电除尘电源主电路及交流调压结构
2.1 电源主电路
主电路电路如图1所示,
380
V的三相工频交流电输入后,经过由三组反并联可控硅组成的三相调压电路进行调压,然后经三相高压硅整流
变压器
升压和整流,得到直流高压输出,硅整流变压器负高压输出经阻尼
电阻
供给静电除尘反应器。
由于电源采用三相工频平衡供电,三相晶闸管同步移相调压,与常规单相硅整流电源相比具有如下特点:
(1)电网平衡供电,三相对称,
功率
因素近
100
%;
(2)由于采用三相星形输入接线方式,单相输入
电流
仅为同等功率输出单相电源的五分之一。
2.2 三相交流调压电路原理
采用相位控制方式的交流电力控制电路称为交流调压电路,交流调压电路拓扑结构有很多种,本文中提到的三相交流调压主电路,是将两个晶闸管反并联后串接在每相交流电源与负载之间,如图1,在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。与相控整流电流电路一样,通过控制晶闸管开通时候所对应的相位,可以方便地调节输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。
3.基于80C196KC的三相交流调压控制系统
单片机控制
模块
硬件电路以微处理器为控制中心,兼有控制与监视的功能。通过输入接口接收各种采样、检测信号,再由软件程序进行计算处理后,经输出接口发出相应的控制信号,去协调、控制各部分电路的操作,达到其智能化控制的目的。本文中监控模块的控制电路采用了以80C196KC单片机为主控的微机监控系统。它主要由主控电路、
CA
6100控制信号输出电路、测量与信号采集电路、A/D转换隔离电路、
LCD
液晶显示模块、LCD液晶显示模块、键盘接口电路、报警装置等部分组成,单片机控制模块见图2所示。
单片机采用80C196
CPU
芯片,通过采集电路,电源主电路电压、电流信号转换为单片机可以识别的电压信号传送到A/D转换通道,转换并和给定阈值进行比较,如发现过压或过流,则给出禁止信号I,通过光耦隔离后控制CA6100通用触发板,封锁触发脉冲。通过片内软件
定时器
,由高速输出口(HSO)产生一频率为2HZ的方波信号作为电流、电压给定
计数器
的输入脉冲。利用80C196的PWM口,经过光耦输出可控的脉宽调制波,再经过平滑
滤波器
转化为0~5V直流控制电压,直接控制CA6100通用触发板,能够使输出脉冲移相范围在5°~
175
°之间可调。
3.1 主控电路设计
80C196KC单片机有着丰富的内部资源,主控电路以单片机芯片为核心,扩展了一片外部数据存储器
6264
,一片外部程序存储器2764,一片外部功能扩展芯片8
15
5,辅以地址锁存器74
LS373
,地址译码器74
LS138
,复位电路,晶振电路,A/D转换隔离电路等。
3.2 晶闸管触发电路设计
三相交流调压是通过调节反并联晶闸管的导通角,来实现对电源输出电压的有效控制的,因此晶闸管能否稳定可靠地触发,是至关重要的。本控制系统采用CA6100晶闸管通用触发板,其基本原理如图3所示。
CA6100通用可控硅触发板是以
40
芯
CMOS
大规模集成电路(专用芯片)为核心,利用锁相环技术(
PLL
)和多芯片合成技术(
MCM
),通过压控振荡器(
VCO
)锁定的三相同步信号间的逻辑关系设计出的一种晶闸管触发系统。0~5V的直流输入电压,可以控制输出脉冲的移相范围从5°~175°连续线性可调,且晶闸管触发脉冲幅值可达到15V/2A,能够满足静电除尘电源对晶闸管触发脉冲的要求。
3.3 信号采集与检测电路设计
系统主要检测一次电压、一次电流、二次电压和二次电流四路模拟量。采用电压和电流
互感器
分别对一次电压和电流进行检测。由于静电除尘电源二次电压输出很高,所以需经电阻分压,然后通过霍尔电压
传感器
进行检测,二次电流检测则采用回路串电阻的方式。这四路检测型号经过信号调理电路,进入单片机的A/D转换口,单片机的
ADC
模块分别对其顺序采样和A/D转换。图4为一次电流信号调理电路,主要包括整流、比例放大和二阶有源滤波三部分。
3.4 液晶显示模块设计为了使装置的人机接口界面更加友好、直观,在本装置中采用中文液晶显示模块作为人机接口界面。采用液晶模块型号为
LCM
320240ZK,显示内容20×15行,内含7602个简体中文字型。但是其工作时序和80C196单片机不兼容,需要用到8155扩展。其他管脚则直接与单片机相连接,读(E)、写(R/W)端口分别和80C196KC单片机的读、写信号相连,片选信号(
CS
1、CS2)由38译码器提供。
3.5 软件设计
主程序完成整个模块的控制流程和子程序模块调用等功能。子程序模块完成整个装置的不同功能的实现,包括初始化模块、液晶显示模块、A/D采集转换模块、PID调节
稳压
稳流模块等。其中初始化模块的主要功能是完成单片机的有关初始化设置,包括有关端口的选通、功能的选择,以及中断的允许等。A/D采集转换模块是实现对被测信号的重复采样,并且在单片机中完成数据转换。稳压稳流模块的功能是采用PID控制算法并结合80C196单片机输出的D/A电压信号进行调节,从而实现电压或电流的稳定,且具有软启动功能。
3.6 火花快速检测的实现方式
要提高静电除尘电源的除尘效率,每个除尘反应器都要工作在最佳火花率下。为了实现火花控制,必须检测火花放电现象。当产生火花放电时,会引起二次电流大幅度增加,利用这一特点就可以采用硬件直接比较的方法,通过
LM393
将二次电流反馈值与设定的火花放电阈值进行比较,经6N138光耦和RS触发器后,接至单片机80C196KC的外部中断口。由于中断级别很高(外部中断XINT1),当检测到火花放电时,就执行相应的火花放电程序,记忆当前放电时的运行电压,并将当前运行电压降低到设定的火花回压点,运行电压再从回压点以分段上升的方式上升至上次放电时的运行电压,这样就保证了静电高压除尘电源始终保持在临界放电电压状态。
4. 结语
基于单片机80C196KC的静电除尘电源智能控制系统实时响应快、精度高、可监控性好、抗干扰性强,通过实际运行证明,能够自动跟踪电场的变化,输出最佳电晕功率,从而使除尘效率大为提高,具有广阔的市场应用前景。
环保设备
,
除尘器
,
大气
,
维修
相关帖子
MasterDrive变频器在矿井提升机中的应用
安全联锁在静电除尘器中的应用
Haiwell-海为PLC在沸腾炉中的应用———Haiwell-海为PLC在沸腾炉
中远变频器应用方案———变频器在空压机上的应用
易驱变频器在布袋除尘设备上的应用———易驱变频器在布袋除尘设
西门子MM440在蚊香盘管机中的灵活应用———西门子MM440在蚊香盘
四信DTU在除尘器远程监控系统的应用———四信通信F2系列DTU产品
使用西门子智能阀门定位器如何实现“三断“保护———使用西门子
如何判断一款电路板是否具有维修价值
FANUC0i系统的原理框图和维修方法
举报
回复
返回列表
*
滑块验证:
高级模式
B
Color
Image
Link
Quote
Code
Smilies
您需要登录后才可以回帖
登录
|
注册会员
本版积分规则
发表回复
回帖后跳转到最后一页
回复
转播
评分
分享
打开支付宝扫一扫,最高立得1212元红包
搜索
本版
帖子
用户
热搜:
传感器
51串口程序
电子管放大器
夾式電表
夾式電流
Mentor论坛
打印机
版块推荐
百宝箱
My 布拉格
无边框Z9
Z9Max
Z9mini
nubia动态
问题 & 建议
资源分享
爱拍
同城会
牛仔生活
查看论坛所有版块>>
每日签到
论坛任务
摄影技巧
跳蚤市场
互助问答
论坛导读
申请内测
红包中心
每日摇一摇
活动中心
网站地图
官方旗舰店
图文热点
可支持12×8的点阵大电流数码管驱动数显LED
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK16K33BA 封装形式:SSOP24 概述 VK16K33
VK16K33B SOP24高亮数码管显示驱动/LED驱动
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK16K33B 封装形式:SOP24 概述 VK16K33B
数显屏驱动选型方案/电子烟触摸触摸选型方
什么是电子烟,公开资料显示,电子烟主要由烟油、加热系统、电源和过滤嘴四部分组成,
永嘉微电电子烟LED显示驱动/触摸选型方案
什么是电子烟,公开资料显示,电子烟主要由烟油、加热系统、电源和过滤嘴四部分组成,
电子烟触摸芯片应用方案/LCD液晶显示方案
什么是电子烟,公开资料显示,电子烟主要由烟油、加热系统、电源和过滤嘴四部分组成,
更多
精华推荐
永嘉VINKA/LED屏驱动厂家点阵数显驱动芯片V
可支持12×8的点阵大电流数码管驱动数显LED
VK16K33B SOP24高亮数码管显示驱动/LED驱动
小白求教
数显屏驱动选型方案/电子烟触摸触摸选型方
永嘉微电电子烟LED显示驱动/触摸选型方案
电子烟触摸芯片应用方案/LCD液晶显示方案
LCD显示芯片解决方案/带屏幕电子烟显示方案
更多
社区学堂
可支持12×8的点阵大电流数码管驱动数
VK16K33B SOP24高亮数码管显示驱动/LED
可支持12×8的点阵大电流数码管驱动数显LED
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK16K33BA 封装形式:SSOP24 概述 VK16K33
VK16K33B SOP24高亮数码管显示驱动/LED驱动
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK16K33B 封装形式:SOP24 概述 VK16K33B
数显屏驱动选型方案/电子烟触摸触摸选型方
什么是电子烟,公开资料显示,电子烟主要由烟油、加热系统、电源和过滤嘴四部分组成,
更多
客服中心
QQ:187196467
服务时间:周一至周日 8:30-20:30
在线客服
客服微博
产品咨询
售后中心
关注我们
关于我们
关于我们
友情链接
联系我们
帮助中心
网友中心
购买须知
支付方式
服务支持
资源下载
售后服务
定制流程
关注我们
官方微博
官方空间
官方微信
QQ:187196467
周一到周日 8:30-22:00 (全年无休)
7 x 24小时在线客服
手机版
Powered by
MCUZX!
X3.4 © 2008-2015
MCU资讯论坛
版权所有
京ICP备18035221号-2
客服QQ: 187196467
技术支持:
MCU资讯论坛
|
网站地图
快速回复
返回顶部
返回列表