摘 要： 介紹了一種以51系列單片機(jī)為核心，以晶閘管為開(kāi)關(guān)器件，輸出電壓連續(xù)可調(diào)的直流電源的硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程。該系統(tǒng)目前已應(yīng)用在某高校船舶電站模擬實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)行效果良好。
關(guān)鍵詞： 數(shù)字觸發(fā)器；晶閘管；單片機(jī)；連續(xù)可調(diào)

　電源技術(shù)發(fā)展到今天，已融匯了電子、功率集成、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等多領(lǐng)域的技術(shù)[1-3]。早期的線性電源輸出可調(diào)范圍窄，應(yīng)用范圍受到很大的限制，自從20世紀(jì)80年代以來(lái)，開(kāi)關(guān)電源以其體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在郵電通信、軍事裝備、交通設(shè)施等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[4]。本文介紹一種以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)數(shù)字觸發(fā)器以觸發(fā)晶閘管，通過(guò)晶閘管的開(kāi)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)電源電壓的變化[5]，最終實(shí)現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)的直流電源。該電源充分利用了單片機(jī)的強(qiáng)大功能，順應(yīng)了目前國(guó)外直流電源朝著數(shù)字化發(fā)展的趨勢(shì)，滿足輸出電壓寬范圍、可調(diào)的要求，并且該電源在軟件和硬件上都有很大的擴(kuò)展空間，在本電源的基礎(chǔ)上稍做變動(dòng)，就可以應(yīng)用在許多領(lǐng)域中。
1 可調(diào)直流電源的硬件設(shè)計(jì)
　可調(diào)直流電源的硬件原理框圖如圖1所示。系統(tǒng)硬件部分包括單片機(jī)模塊、按鍵設(shè)定電壓模塊、三項(xiàng)半控橋、數(shù)字觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警模塊和顯示模塊。

1.1 單片機(jī)模塊
　從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用角度考慮，系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)，它是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且針對(duì)不同的需求向其他模塊發(fā)出控制信號(hào)和指示信號(hào)。應(yīng)用AT89S51實(shí)現(xiàn)數(shù)字觸發(fā)器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相半控橋中三個(gè)晶閘管的輪流觸發(fā)。
1.2 三相半控橋
　由于系統(tǒng)變壓器采用Δ/Y接法，所以本設(shè)計(jì)采用由晶閘管和二極管組成的三相半控橋。為了保證電路的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)晶閘管的選擇留有充分合理的裕量。電路中均考慮了過(guò)電壓、過(guò)電流情況下電路的保護(hù)問(wèn)題。由于電容兩端電壓不能突變，所以在晶閘管兩端加阻容元件，進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。在三相中通過(guò)接快速熔斷器實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。三相半控橋電路如圖2所示。