晶閘管觸發(fā)主電路如圖5所示。電路以AT89C2051單片機(jī)為核心，采用8 M晶振定時器工作方式。P1口用作觸發(fā)晶閘管的脈沖輸出，P3口用作晶閘管過零信號檢測。其管腳具體連接見圖5。

　　其工作過程是：當(dāng)單片機(jī)通過投切命令電路接到電容器投入指令時，P1.0 ORDER管腳會呈高電平。此時檢測電路檢測晶閘管是否過零，當(dāng)檢測到晶閘管過零時，單片機(jī)INT0、INT1管腳會觸發(fā)中斷，單片機(jī)進(jìn)入脈沖中斷程序，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，在單片機(jī)P1口輸出去驅(qū)動脈沖。

　　單片機(jī)輸出的觸發(fā)脈沖信號為高頻調(diào)制脈沖，所以脈沖變壓器采用高頻變壓器，體積小，不發(fā)熱，易安裝，二極管均采用快速二極管。工作原理是：當(dāng)單片機(jī)高頻脈沖輸出時，三極管立即進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，由于電容C9的瞬間短路作用，使得脈沖變壓器的原邊得到信號為+24 V的尖峰脈沖，它可以用作晶閘管的強(qiáng)觸發(fā)脈沖，在C9的兩端并上電阻R30減小了高頻信號的阻抗，相當(dāng)于微分，這樣提高了信號的上升速率，加快了導(dǎo)通速度，提高觸發(fā)的可靠性。而后單片機(jī)輸出的高頻脈沖使得變壓器副邊得到持續(xù)的幅值較低的高頻調(diào)制脈沖，繼續(xù)供給晶閘管觸發(fā)脈沖，以提高電流斷續(xù)時晶閘管工作的穩(wěn)定性，同時也降低了觸發(fā)電路的功耗。

　　2 觸發(fā)電路的軟件設(shè)計

　　軟件設(shè)計采用中斷服務(wù)程序的方法。脈沖寬度和間隔采用軟件延時方法來定時。程序設(shè)計簡單，短小精悍，思路清晰。程序流程圖如圖6所示。

　　3 性能測試

　　為檢驗觸發(fā)電路的性能，設(shè)計了檢測電路。檢測電路原理圖如圖7所示。

　　實驗電路由觸發(fā)電路、一組反并聯(lián)晶閘管、一組串聯(lián)電容、DC 24 V和DC 5 V開關(guān)電源各一個連接而成。實建電路如圖8所示。其中DC 24 V電源提供觸發(fā)板工作電壓，DC 5V電源模擬控制器投切信號。為觀察方便，筆者在一個電容器上并聯(lián)了指示燈，具體如圖8所示。

　　正確連接電路，檢查無誤后打開24 V直流電源，觸發(fā)電路中L1指示燈被點亮，單片機(jī)正常工作;打開AC220 V電源，使晶閘管兩極帶電;打開5 V電源，使觸發(fā)板開始工作，此時L2、L3、L4指示燈全部被點亮，并聯(lián)電容上的指示燈也被點亮，證明觸發(fā)電路觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。

　　用示波器觀察脈沖變壓器觸發(fā)信號如圖9所示。

　　經(jīng)觀察觸發(fā)脈沖前沿陡度達(dá)1～2 A/μs，觸發(fā)電流為晶閘管最大觸發(fā)電流的2倍，脈沖幅度足夠，電路設(shè)計十分成功。

　　4 結(jié)論

　　基于AT89C2051單片機(jī)的晶閘管觸發(fā)電路成功的實現(xiàn)了對晶閘管迅速、可靠的觸發(fā)，已成功的應(yīng)用于電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償、濾波裝置中，其智能、安全、可靠的優(yōu)點通過了工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境的檢驗，具有很好的應(yīng)用前景。