基于51单片机的直流电源控制板设计

　　引 言

　　多单片机直流电源控制板包括A/ D 采集与转换、测量、显示、同步、自动相序判定、移相触发、过流/ 过压保护、缺相检测等部分，与整流变压器，蓄电池，仪表等部件一起构成成套装置。

　　1 系统结构

　　1. 1 整流变压器及主电路

　　整流变压器及主电路的电路如图1 所示。多单片机直流电源控制系统的变流主电路是三相桥式全控整流电路，整流变压器一次侧控制保护器件有继电器、控制开关、熔断器、电源指示灯等，一次侧接380 V 交流电源。变压器二次侧作为三相桥式全控整流电路供电电源，主电路中有六个晶闸管，该电路中晶闸管的触发脉冲电路必须满足以下条件:

　　图1 整流变压器及主电路

　　( 1) 触发脉冲必须与主回路电源同步并有一定的移相范围;( 2) 触发脉冲应有一定的宽度，以保证被触发的晶闸管可靠导通;( 3) 触发脉冲的前沿应尽量陡并具有足够的功率。

　　1. 2 电源控制板硬件框图

　　直流电源控制板由四片51 系列单片机组成，分别为GMS97C52，GMS97C51 和两片AT89C2051。

　　GMS97 系列单片机由韩国LG 公司生产，与TntelMCS 51 系列单片机兼容，且具有低功耗、价格便宜、OT P( One Time Pro grammable) 等特点。电源控制板硬件框图如图2 所示。

　　图2 电源控制板硬件框图

　　四块单片机功能简介如下:

　　( 1) U18 ( ( AT89C2051) 用于接收交流电压，形成矩形同步脉冲，送U 20转发移相脉冲; 同时用于判别相序、检测断线功能。

　　( 2) U20 ( GMS97C52) 用于A/ D 采集测量，将采集到的测量值进行数字滤波后与整定值比较，根据偏差值修改控制量，从而达到调整电流电压的目的。同时将人机联系的输入值、修改电压、电流的整定值存储于E2 PROM，显示参数和故障信息。

　　( 3) U19 ( GMS97C51) 是供远控或成组用，接收远方控制信息并传输给U20 ( GMS97C52) ，同时处理由U20输入的报警信息。

　　( 4) U23 ( A T89C2051) ，接收移相脉冲，调整其宽度，输出双窄脉冲触发晶闸管。