基于单片机的智能大功率直流电源设计

稳流方式（I）

稳流方式又称强充方式，系统作电流源闭环运行，原理同上，不同的是积分时间常数要小一些，调节速度较快。

实验数据如下：Tu=6.0ms,Ti=5ms、A=4,B=2.

4）稳压稳流自动转换（V/I）

当电池亏电时，系统以强充方式工作，电池电压逐渐升高。当超过设定值时，改为浮充方式。

即系统能根据负载情况自动选择充电模式。图4示出典型的二阶段充电曲线。

图4 蓄电池二阶段充电曲线

5）工作方式记忆（M1.M2）

系统可存储两组常用数据，即工作方式、电压电流给定值、稳压稳流转换值、过压过流值。

掉电时还能保护当前的工作记录。

6）软起、软停方式（SS）

按下该键，系统工作在软停方式。触发板将控制脉冲相位拉至最大，然后封锁脉冲输出。该键弹起，为软起方式。控制输出由最小慢慢升至给定值。

7）电池检测方式（TEST）

系统能循环检测电池电压，由数码管进行显示，也可通过串行口打印输出，并有报警提示。2 系统工作流程图

系统上电后，首先对单片机的外围接口进行检查，以确保人机对话通道畅通。然后发出开机信号，对LED、给定寄存器等进行复位，随后产生频率为2Hz的方波信号，作为系统的给定输入。

为进入上述7种工作方式，系统共设有三种途径。

途径I为掉电重起方式。即系统在掉电后，能记录当前工作方式，来电后直接返回到原状态。

该途径为系统正常工作时的进入通道。

途径II、III一般作调试用。途径II是通过M 、M,进入相应的工作方式，而用户在设置给定值、转换值和保护值时要用到途径III.

系统进入相应工作方式后，可通过中断方式接受用户命令，更换当前工作状态（中断程序框图省略）。图5示出系统工作流程图。

图5 系统工作流程图

3 通用触发板简介

晶闸管通用触发板是以40芯CMOS大规模集成电路为核心，利用锁相环控制技术（PLL），根据压控振荡器（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。给定0~5V的直流控制信号，便能产生0°~180°移相范围的三相、六相或十二相强触发脉冲。由于采用上述新技术，克服了KC、KJ系列同类产品的诸多缺点，使该触发板输出的控制脉冲具有高对称性、高均衡性。另外，该板的抗干扰能力和多种附加功能也大大强化了该板的实用性， 因而具有极高的性能价格比，适用于各种整流、逆变、交流侧原边控制等大功率晶闸管控制电路。

该触发板无需同步变压器，具有相序自动测控核对能力，并具备缺相保护功能和脉冲禁止接口；通过拨码开关可提供双30°、120°宽的高频调制触发脉冲。实验证明，该脉冲可直接驱动1000A以上的晶闸管，是现场应用中晶闸管触发系统的理想产品。

4 结束语

该系统的特点在于软件PI调节器的灵活应用。一方面，可就多种PI算法进行综合比较，并验证一些新的算法。另一方面，基于系统的通用性，可就不同的被控对象给出不同的控制模式和参数。例如100A和500A时的蓄电池，就要有不同的PI调节参数；既使容量相同而生产厂家不同，所要求的参数也不一致，这是由电池内部化学反应速度决定的。

系统的另一个特点是通用触发板的使用。它介于计算机PI调节器与晶闸管主电路之间，作为一个很好的缓冲界面，能保证调节失控时系统的安全可靠。另一方面，8098单片机的WATCHDOG也强化了系统的抗干扰能力，使得该系统非常适用于现场控制。