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標(biāo)題: 單片機(jī)可控硅移相控制交流電原理 帶源程序 [打印本頁(yè)]
作者: 周鵬    時(shí)間: 2017-5-22 11:36
標(biāo)題: 單片機(jī)可控硅移相控制交流電原理 帶源程序
利用業(yè)余時(shí)間，研究出來(lái)的移相控制技術(shù)，若有不對(duì)的地方，還請(qǐng)大家指出。

可控硅移相控制交流電原理：
工作原理：我們知道220V市電的頻率是50HZ，周期就是20ms,上下半波各占10ms，所以我們想對(duì)交流電進(jìn)行控制的話(huà)，
在交流電每次過(guò)零點(diǎn)的時(shí)候，在0-10ms之間內(nèi)做個(gè)延時(shí)，比如在交流每次過(guò)零點(diǎn)后延時(shí)3ms，3ms后觸發(fā)可控硅的導(dǎo)通就行。
改變延時(shí)的時(shí)間即可改變負(fù)載得到的電壓大小。

本電路有2種觸發(fā)方式，一種利用RC充放電實(shí)現(xiàn)的控制，這種控制是使可控硅工作在2、3象限。另外一種是利用MOC3021實(shí)現(xiàn)控制，使可控硅工作在1、3象限。

單片機(jī)最好選用外部中斷帶上下沿同時(shí)觸發(fā)中斷功能的單片機(jī)。以配合過(guò)零檢測(cè)電路使用。當(dāng)然只有選擇只帶下降沿的也行，但是程序要寫(xiě)好。
本程序無(wú)需更改，均適用這2個(gè)觸發(fā)控制電路

電路原理圖：


過(guò)零檢測(cè)波形：


Altium Designer畫(huà)的原理圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)


單片機(jī)驅(qū)動(dòng)可控硅（帶過(guò)零檢測(cè)）源程序如下:
STC15W408AS外部中斷上下沿均可測(cè)試
  1. #include <STC15F2K60S2.H> //STC15系列單片機(jī)頭文件都是這個(gè)。
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. uchar num=0;
  5. sbit pwm=P1^1;//可控硅位
  6. void main()
  7. {                  
  8.         TMOD=0x01;
  9.         TH0=0xff;//定時(shí)0.1ms
  10.         TL0=0x9c;         
  11.         EA=1;
  12.         ET0=1;
  13.         EX0=1;         
  14.         IT0=0;//必須設(shè)外部中斷觸發(fā)方式為上升沿下降沿同時(shí)觸發(fā)。STC最新15系列單片機(jī)外部中斷INT0口有上下沿同時(shí)觸發(fā)功能
  15.         pwm=1;
  16.         while(1);
  17. }                  
  18. void t0() interrupt 1
  19. {
  20.         unsigned char i;
  21.         TH0=0xff;
  22.         TL0=0x9c;
  23.         num++;
  24.         if(num==30)                //改變num的值即可改變移相觸發(fā)時(shí)間，即改變負(fù)載功率大小。num的范圍：0<num<100
  25.                 {
  26.                         TR0=0;
  27.                         pwm=0;        //觸發(fā)MOC3021導(dǎo)通，即觸發(fā)可控硅導(dǎo)通
  28.                         for(i=0;i<2;i++);//延時(shí)2us
  29.                         pwm=1;        //延時(shí)2us之后，關(guān)掉脈沖輸出，因?yàn)榭煽毓柙诜沁^(guò)零點(diǎn)情況下觸發(fā)信號(hào)丟失，會(huì)繼續(xù)保持導(dǎo)通。
  30.                        
  31. ……………………

  33. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼


所有資料51hei提供下載（詳細(xì)教程與源碼還附帶一些網(wǎng)上搜集的相關(guān)資料方便大家）:
可控硅移相控制原理.zip (614.76 KB, 下載次數(shù): 954)



作者: admin    時(shí)間: 2017-5-22 16:38
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: jiuyong1988    時(shí)間: 2017-6-2 16:10
那么如何有個(gè)問(wèn)題，正負(fù)半周切的角度可能大小不一樣，因?yàn)檎鎸?shí)的器件是有差異的
作者: 51hei小小    時(shí)間: 2017-6-3 02:29
以前研究過(guò)單片機(jī)連可控硅移相控制白熾燈，老是閃，很久都沒(méi)有搞定，看了樓主的文章真是一下就豁然開(kāi)朗啊，大贊一個(gè).
作者: wis98    時(shí)間: 2017-6-9 14:54

　好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: asd3356999    時(shí)間: 2017-9-17 09:25
謝謝~！
作者: jhczy    時(shí)間: 2017-9-22 08:20
謝謝，下來(lái)學(xué)習(xí)
作者: LXJ50    時(shí)間: 2017-9-22 15:12
樓主威武，先謝謝分享，再下載學(xué)習(xí)。贊！
作者: 笨笨兔    時(shí)間: 2017-9-23 08:39
怎么一部分是阻容隔離LN,你也太膽肥了吧
作者: xzkj001    時(shí)間: 2017-10-23 11:09
正好需要這個(gè)控制電路，還有程序做參考。
作者: pdjxck    時(shí)間: 2017-10-23 11:42
過(guò)零檢測(cè)部分用變壓器隔離就好了，安全
作者: jzmashe    時(shí)間: 2017-10-23 11:47
好資料 學(xué)習(xí)了
作者: yihui    時(shí)間: 2017-11-20 16:20
感謝   拿走研究下
作者: fjgzhhb    時(shí)間: 2017-12-4 08:42
謝謝了 下載看看
作者: fjgzhhb    時(shí)間: 2017-12-4 08:49
資料不錯(cuò)，可惜不能下載
作者: 周鵬    時(shí)間: 2018-4-19 20:45
笨笨兔 發(fā)表于 2017-9-23 08:39
怎么一部分是阻容隔離LN,你也太膽肥了吧

純屬為了實(shí)驗(yàn)，主要目的是用單片機(jī)進(jìn)行移相控制，
作者: 周鵬    時(shí)間: 2018-4-19 20:45
pdjxck 發(fā)表于 2017-10-23 11:42
過(guò)零檢測(cè)部分用變壓器隔離就好了，安全

嗯嗯  我這只是實(shí)驗(yàn)，主要目的是測(cè)試單片機(jī)移相控制交流電
作者: 15942379927    時(shí)間: 2018-5-23 22:22
謝謝分享，樓主，最近一直想做關(guān)于交流調(diào)速的實(shí)驗(yàn)，真的是找的好辛苦
作者: zhangxiaozi    時(shí)間: 2018-5-23 23:48
改電路只能用于仿真和實(shí)驗(yàn)而已，用在實(shí)際應(yīng)用中不可能工作
作者: radio0326    時(shí)間: 2018-7-13 13:59
一直在找這樣的帖子，學(xué)習(xí)下
作者: sifei    時(shí)間: 2018-9-16 13:24
不錯(cuò)的帖子學(xué)習(xí)一下
作者: ienui810404    時(shí)間: 2018-9-29 14:38
看一下
作者: hlize    時(shí)間: 2018-10-25 09:32
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: 我要上自習(xí)    時(shí)間: 2018-11-23 22:32
需要通過(guò)調(diào)相法來(lái)決定負(fù)載的等效供電電壓的話(huà)，就必須使用非過(guò)零型光耦如MOC3022，這時(shí)需要一個(gè)交流過(guò)零檢測(cè)電路，根據(jù)過(guò)零檢測(cè)電路的輸出來(lái)確定驅(qū)動(dòng)光耦的定時(shí)起點(diǎn)。
作者: wflqhy    時(shí)間: 2018-12-31 15:01
感謝分享
作者: 愛(ài)奇怪的大冒險(xiǎn)    時(shí)間: 2019-1-1 10:34
謝謝樓主分享，元旦快樂(lè)哈
作者: 50617546    時(shí)間: 2019-1-7 12:35
謝謝，不錯(cuò)的帖子學(xué)習(xí)一下

作者: jiuyong1988    時(shí)間: 2019-1-8 09:45
整個(gè)思路和我現(xiàn)在做的調(diào)光器不謀而合，你這個(gè)原理是可控硅前切相調(diào)壓。現(xiàn)在做LED的用后切的比較好。
作者: lhjjd888    時(shí)間: 2019-1-19 21:43
感謝！非常好！
作者: evechacha    時(shí)間: 2019-1-31 17:05
這里用MOC3041這種帶過(guò)零檢測(cè)的光耦是不是就有問(wèn)題了？
作者: 周鵬    時(shí)間: 2019-3-6 15:00
evechacha 發(fā)表于 2019-1-31 17:05
這里用MOC3041這種帶過(guò)零檢測(cè)的光耦是不是就有問(wèn)題了？

你說(shuō)什么問(wèn)題


作者: youwancan    時(shí)間: 2019-3-14 14:52
感謝！非常好！
作者: 這一生只為你    時(shí)間: 2019-3-14 20:45
感謝樓主分享，正好想做一個(gè)玩玩
作者: 1256818476    時(shí)間: 2019-4-16 10:43
為什么要在可控硅那加一個(gè)330的電阻
作者: 愛(ài)鐘    時(shí)間: 2019-5-28 13:40
贊一個(gè)
作者: f556    時(shí)間: 2019-5-28 14:26
一如即往，對(duì)文字部分有興趣，但電路問(wèn)題很多，
1、移相部分高壓、低壓沒(méi)有隔離；
2、觸發(fā)部分不相信在某象限可以高壓、低壓不隔離；
精神可嘉，做為研究可以，但單片機(jī)+可控硅，有點(diǎn)復(fù)雜化。原以為是ABC三相移相。
作者: m182892    時(shí)間: 2019-5-28 15:02
謝謝分享！
作者: zzy16753118    時(shí)間: 2019-5-31 10:49
很不錯(cuò)的資料，謝謝！
作者: aking991    時(shí)間: 2019-6-3 17:25
這樣的過(guò)零檢測(cè)電路風(fēng)險(xiǎn)太大，只要三極管擊穿，單片機(jī)很容易燒，建議接L的1M電阻用多個(gè)電阻串聯(lián)代替，或用光耦隔離，形成單片機(jī)完全可隔離方案更佳
作者: yanstay    時(shí)間: 2019-9-4 08:28
有三相的相序檢測(cè)方面的嗎？
作者: mayingjie    時(shí)間: 2019-11-5 16:42
謝謝超級(jí)棒
作者: bemc    時(shí)間: 2019-11-5 19:35
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: zhaoxunren    時(shí)間: 2019-12-3 10:58
資料挺好，對(duì)于剛接觸可控硅的小白挺合適。
作者: safly    時(shí)間: 2020-1-13 08:41
學(xué)習(xí)了
作者: jovew    時(shí)間: 2020-1-13 11:35
看看，學(xué)習(xí)一下。
作者: 51hei_zxj    時(shí)間: 2020-1-14 18:44
謝謝，不錯(cuò)的帖子學(xué)習(xí)一下！
作者: xdl    時(shí)間: 2020-2-6 10:00
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: weihongping    時(shí)間: 2020-2-7 14:22
以前做過(guò)三相電鍍電源的觸發(fā)板。現(xiàn)在都是高頻電源了。
作者: danningdun    時(shí)間: 2020-4-9 21:31
不錯(cuò)的資料
作者: 深山劍客    時(shí)間: 2020-12-13 14:40
好資料 問(wèn)題一直困擾啊  終于找到了
作者: 兔斯基51黑    時(shí)間: 2021-4-7 21:23
好評(píng)，幫頂，學(xué)習(xí)了
作者: ninefourfive    時(shí)間: 2021-8-10 12:42
三相的道理應(yīng)該差不多
作者: ninefourfive    時(shí)間: 2021-8-10 12:43
yanstay 發(fā)表于 2019-9-4 08:28
有三相的相序檢測(cè)方面的嗎？

應(yīng)該和這個(gè)差不多 加兩個(gè)中斷吧
作者: adad2    時(shí)間: 2021-8-10 16:01
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: jovew    時(shí)間: 2021-8-12 09:33
我用于驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)時(shí)候，啟動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)噪音很大，是什么原因？可以解決嗎？
作者: caibihui163    時(shí)間: 2021-10-12 08:41
好辦法，好資料
作者: woyaodwn    時(shí)間: 2022-3-6 23:08
有3相實(shí)用的電路嗎
作者: zhao2340773    時(shí)間: 2022-12-11 15:43

好評(píng),學(xué)習(xí)了
作者: qq1637516375    時(shí)間: 2023-2-24 21:27
51很少出控制交流的文章了，比如交流電機(jī)，變頻電機(jī)NTC，頂你
作者: leson168    時(shí)間: 2023-6-18 00:01
感謝分享，正好要用到可控硅，學(xué)習(xí)一下
作者: men007    時(shí)間: 2023-6-25 16:19
下來(lái)學(xué)習(xí)一下。51黑有你很精彩!!!
作者: dyx811    時(shí)間: 2023-6-28 11:13
挺好的！原理分析透徹
作者: gongzhu    時(shí)間: 2024-3-13 13:34
本來(lái)就有降壓變壓器了，為何過(guò)零不從低壓端取？
作者: dhjmw    時(shí)間: 2024-3-19 08:30
輸出只是半波吧，因?yàn)檫^(guò)零信號(hào)只取了一半，怎么沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)？
作者: fjgzhhb    時(shí)間: 2024-3-29 09:19
gongzhu 發(fā)表于 2024-3-13 13:34
本來(lái)就有降壓變壓器了，為何過(guò)零不從低壓端取？

沒(méi)有變壓器，應(yīng)該是5V開(kāi)關(guān)電源
作者: joyb    時(shí)間: 2024-3-29 11:48
雙向可控硅開(kāi)啟的條件為：雙向可控硅第一陽(yáng)極T1與第二陽(yáng)極T2間，無(wú)論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極G和第一陽(yáng)極T1間加有正負(fù)極性不同的觸發(fā)電壓，就可觸發(fā)導(dǎo)通呈低阻狀態(tài)。
雙向可控硅關(guān)閉的條件為：雙向可控硅一旦導(dǎo)通，即使失去G極觸發(fā)電壓，也能繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)?shù)谝魂?yáng)極T1、第二陽(yáng)極T2電流減小，小于維持電流或T1、T2間當(dāng)電壓極性改變且沒(méi)有觸發(fā)電壓時(shí)，雙向可控硅才截?cái)啵藭r(shí)只有重新加觸發(fā)電壓方可導(dǎo)通。
在其電特性參數(shù)中可以看到門(mén)極觸發(fā)電流、觸發(fā)電壓分了I、II、III、IV，這里引入了一個(gè)概念，雙向可控硅按其門(mén)極G與控制極T2的電壓正負(fù)關(guān)系(即VGT1的電壓正負(fù)，VT2T1的電壓正負(fù))，分為三象限可控硅和四象限可控硅：

由于生產(chǎn)工藝等問(wèn)題使可控硅第四象限需要的觸發(fā)電流較大，以及容易誤觸發(fā)等原因，三象限可控硅是四象限可控硅的優(yōu)化產(chǎn)品，所以直接將第四象限給屏蔽了
作者: 歐卡卡    時(shí)間: 2024-5-12 10:38
謝謝分享，學(xué)到了很多東西！
作者: xiaxue_203    時(shí)間: 2024-5-17 22:32
謝謝提供，剛好想用單片機(jī)控制電烙鐵
作者: hu_jia168    時(shí)間: 2024-11-25 15:15
這個(gè)是不是可以應(yīng)用的電風(fēng)扇上面
作者: hu_jia168    時(shí)間: 2024-11-25 15:16
這個(gè)是不是可以應(yīng)用在電風(fēng)扇上面？
作者: Alex1972    時(shí)間: 2024-12-3 08:32
學(xué)習(xí)一下！
作者: liqingyundmtech    時(shí)間: 2025-9-5 14:42

謝謝了 下載看看
作者: 房子    時(shí)間: 2025-9-6 17:19
/*         單片機(jī)白熾燈調(diào)光程序（適配電路圖：STC12C2052AD + MOC3020 + BTA16）         晶振：11.0592MHz */ #include "reg52.h"       // 包含STC12C2052AD寄存器定義 #include <intrins.h>     // 提供_nop_()函數(shù)  // 引腳定義（與電路圖嚴(yán)格對(duì)應(yīng)） sbit lamp_pwm = P1^0;  // 可控硅觸發(fā)引腳（接MOC3020的2腳，經(jīng)350Ω電阻） sbit key0     = P1^1;  // 降低亮度按鍵（接P1.1） sbit key1     = P1^2;  // 增加亮度按鍵（接P1.2）  // 全局變量 unsigned int inc = 8000; // 定時(shí)器延時(shí)初值（800~8000，對(duì)應(yīng)亮度從暗到亮）  /************************************************ * 函數(shù)名：Key_Scan * 功能：  按鍵掃描（帶10ms軟件消抖） ************************************************/ void Key_Scan(void) {     static unsigned char key_state = 1; // 按鍵狀態(tài)：1=未按，0=按下     static unsigned int  key_delay = 0; // 消抖延時(shí)計(jì)數(shù)器          if((key0 == 0 || key1 == 0) && key_state == 1) {         key_delay++;         if(key_delay >= 10000) { // 約10ms消抖（11.0592MHz）             key_state = 0;             if(key0 == 0) {     // 降低亮度（增大延時(shí)，觸發(fā)更晚）                 inc += 50;                 if(inc >= 8000) inc = 8000;             }             if(key1 == 0) {     // 增加亮度（減小延時(shí)，觸發(fā)更早）                 inc -= 50;                 if(inc <= 800) inc = 800;             }             key_delay = 0;         }     } else if(key0 == 1 && key1 == 1 && key_state == 0) {         key_delay++;         if(key_delay >= 10000) {             key_state = 1;             key_delay = 0;         }     } else {         key_delay = 0;     } }  /************************************************ * 函數(shù)名：INT0_ISR * 功能：  外部中斷0（過(guò)零檢測(cè)）服務(wù)函數(shù) * 說(shuō)明：  交流電過(guò)零時(shí)重置定時(shí)器，準(zhǔn)備觸發(fā)可控硅 ************************************************/ void INT0_ISR(void) interrupt 0 using 0 {     TR0 = 0; // 關(guān)閉定時(shí)器，防止沖突     TH0 = (65536 - inc) / 256; // 加載延時(shí)初值（高8位）     TL0 = (65536 - inc) % 256; // 加載延時(shí)初值（低8位）     TR0 = 1; // 啟動(dòng)定時(shí)器，開(kāi)始延時(shí) }  /************************************************ * 函數(shù)名：Timer0_ISR * 功能：  定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù)（可控硅觸發(fā)） * 說(shuō)明：  延時(shí)結(jié)束后輸出觸發(fā)脈沖，驅(qū)動(dòng)MOC3020 ************************************************/ void Timer0_ISR(void) interrupt 1 using 0 {     TR0 = 0;         // 關(guān)閉定時(shí)器，避免重復(fù)觸發(fā)     lamp_pwm = 0;    // 輸出低電平，觸發(fā)MOC3020內(nèi)部LED     _nop_();_nop_(); // 極短延時(shí)（確保LED導(dǎo)通）     lamp_pwm = 1;    // 恢復(fù)高電平，結(jié)束觸發(fā) }  /************************************************ * 函數(shù)名：main * 功能：  主函數(shù)（初始化+循環(huán)掃描） ************************************************/ void main(void) {     TMOD |= 0x01;    // 定時(shí)器0：工作方式1（16位定時(shí)）     IT0 = 1;         // INT0：下降沿觸發(fā)（匹配過(guò)零檢測(cè)的電平變化）     EX0 = 1;         // 使能外部中斷0     ET0 = 1;         // 使能定時(shí)器0中斷     EA = 1;          // 使能總中斷          while(1) {         Key_Scan();  // 主循環(huán)持續(xù)掃描按鍵     } }
作者: zhangdong533    時(shí)間: 2025-9-8 17:05
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: shenqiwei    時(shí)間: 2025-9-16 03:07
謝謝,學(xué)習(xí)了。
作者: chen131578    時(shí)間: 2025-9-17 09:18
過(guò)零檢測(cè)從變壓器次級(jí)取樣，更安全一些。



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