pic单片机控制双向可控硅调节交流电压电路设计.doc

文档介绍：由于项目需要根据光照传感器采集到的光照强度或上位机的指令调节沟通灯泡的亮度。最好的方式便是调节供电的沟通电压。参照了很多资料，最后决定采用采集沟通信号的同步信号，并根据此沟通信号输出延时脉冲控制可控硅导通角的方式进行沟通调压。
由于项目需要根据光照传感器采集到的光照强度或上位机的指令调节沟通灯泡的亮度。最好的方式便是调节供电的沟通电压。参照了很多资料，最后决定采用采集沟通信号的同步信号，并根据此沟通信号输出延时脉冲控制可控硅导通角的方式进行沟通调压。
沟通电压过零点信号提取
1沟通同步信号提取
如上图1所示，左侧为两个30K/2W的电阻，这样限制输入电流为：220V/60K=,
由于该路只是是为了提取沟通信号，因此小电流输入即可。整流桥芯片采用小功率
（2W）的KBP210，之后接入一个光耦（P521）,这样如图1整流后信号电压值超过
光耦前段二极管的导通电压时，即产生一次脉冲，光耦右侧为一上拉电路，VCC为
单片机供电电压：+。光耦三极管导通时，输出低电平，封闭时输出高电平。输出同
步信号如上图1同步信号。
PIC单片机的输入信号及输出脉冲
2单片机的输入同步信号及输出脉冲
如上图2所示，采集到的同步信号进入PIC单片机的一个数值I/O口，作为外部
中止的触发信号，每触发一次，单片机进一次中止，然后人为定义一个延时，一定
导通角后输出可控硅触发信号，延时时间越长（注意应小于半个周期的时间：10ms），
一个周期内的导电时间越短，即输出电压平均值越小，灯泡越暗。
双向可控硅驱动电路
图3双向可控硅驱动电路
如上图3所示，PIC单片机的数字输出口DO，输出触发信号。此处考虑到单片机
引脚的输出电流有限，电路用单片机引脚输出触发三极管，控制电路的通断。（此处电路可考虑进一步精简，如单片机引脚串连一小电阻：200Ω，直接驱动光耦可控硅）
触发信号为高电平时，光耦可控硅MOC3021基极触发已承受压降的集电极和发射极
导通，使用一30K/2W的电阻限制双向可控硅TLC336A的基极电流最大为：220V/30K=。
当沟通电压反向时，光耦可控硅和可控硅均关断，直到接收到一个新的触发高电平才导通。
备注
可控硅TLC336A两头能够考虑并联一个开关，作为灯泡的手动开启开关。
对于所用的三极管：C9013
NPN型三极管：NPN型,当B与E之间电压Vbe>时,如果三个管脚电压关系是Vc>Vb>Ve,则会处於放大状态;如果是Vb>Vc>Ve则会处於饱和状态(相当於开关);如果此时Ve>Vc则仍会处於截止状态.