三相交流調(diào)壓是通過調(diào)節(jié)反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，來實(shí)現(xiàn)對電源輸出電壓的有效控制的，因此晶閘管能否穩(wěn)定可靠地觸發(fā)，是至關(guān)重要的。本控制系統(tǒng)采用 CA6100晶閘管通用觸發(fā)板，其基本原理如圖 3所示。

　　CA6100通用可控硅觸發(fā)板是以 40芯 CMOS大規(guī)模集成電路（專用芯片）為核心，利用鎖相環(huán)技術(shù)（ PLL）和多芯片合成技術(shù)（ MCM），通過壓控振蕩器（ VCO）鎖定的三相同步信號間的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)出的一種晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)。0～5V的直流輸入電壓，可以控制輸出脈沖的移相范圍從 5°～175°連續(xù)線性可調(diào)，且晶閘管觸發(fā)脈沖幅值可達(dá)到 15V/2A，能夠滿足靜電除塵電源對晶閘管觸發(fā)脈沖的要求。

　　3.3 信號采集與檢測電路設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)主要檢測一次電壓、一次電流、二次電壓和二次電流四路模擬量。采用電壓和電流互感器分別對一次電壓和電流進(jìn)行檢測。由于靜電除塵電源二次電壓輸出很高，所以需經(jīng)電阻分壓，然后通過霍爾電壓傳感器進(jìn)行檢測，二次電流檢測則采用回路串電阻的方式。這四路檢測型號經(jīng)過信號調(diào)理電路，進(jìn)入單片機(jī)的 A/D轉(zhuǎn)換口，單片機(jī)的 ADC模塊分別對其順序采樣和 A/D轉(zhuǎn)換。圖 4為一次電流信號調(diào)理電路，主要包括整流、比例放大和二階有源濾波三部分。

　　3.4 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)為了使裝置的人機(jī)接口界面更加友好、直觀，在本裝置中采用中文液晶顯示模塊作為人機(jī)接口界面。采用液晶模塊型號為 LCM320240ZK，顯示內(nèi)容 20×15行，內(nèi)含 7602個(gè)簡體中文字型。但是其工作時(shí)序和 80C196單片機(jī)不兼容，需要用到 8155擴(kuò)展。其他管腳則直接與單片機(jī)相連接，讀 (E)、寫(R/W)端口分別和 80C196KC單片機(jī)的讀、寫信號相連，片選信號(CS1、CS2)由 38譯碼器提供。

　　3.5 軟件設(shè)計(jì)

　　主程序完成整個(gè)模塊的控制流程和子程序模塊調(diào)用等功能。子程序模塊完成整個(gè)裝置的不同功能的實(shí)現(xiàn)，包括初始化模塊、液晶顯示模塊、 A/D采集轉(zhuǎn)換模塊、PID調(diào)節(jié)穩(wěn)壓穩(wěn)流模塊等。其中初始化模塊的主要功能是完成單片機(jī)的有關(guān)初始化設(shè)置，包括有關(guān)端口的選通、功能的選擇，以及中斷的允許等。 A/D采集轉(zhuǎn)換模塊是實(shí)現(xiàn)對被測信號的重復(fù)采樣，并且在單片機(jī)中完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。穩(wěn)壓穩(wěn)流模塊的功能是采用 PID控制算法并結(jié)合 80C196單片機(jī)輸出的 D/A電壓信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)電壓或電流的穩(wěn)定，且具有軟啟動(dòng)功能。

　　3.6 火花快速檢測的實(shí)現(xiàn)方式

　　要提高靜電除塵電源的除塵效率，每個(gè)除塵反應(yīng)器都要工作在最佳火花率下。為了實(shí)現(xiàn)火花控制，必須檢測火花放電現(xiàn)象。當(dāng)產(chǎn)生火花放電時(shí)，會(huì)引起二次電流大幅度增加，利用這一特點(diǎn)就可以采用硬件直接比較的方法，通過 LM393將二次電流反饋值與設(shè)定的火花放電閾值進(jìn)行比較，經(jīng) 6N138光耦和 RS觸發(fā)器后，接至單片機(jī) 80C196KC的外部中斷口。由于中斷級別很高（外部中斷 XINT1），當(dāng)檢測到火花放電時(shí)，就執(zhí)行相應(yīng)的火花放電程序，記憶當(dāng)前放電時(shí)的運(yùn)行電壓，并將當(dāng)前運(yùn)行電壓降低到設(shè)定的火花回壓點(diǎn)，運(yùn)行電壓再從回壓點(diǎn)以分段上升的方式上升至上次放電時(shí)的運(yùn)行電壓，這樣就保證了靜電高壓除塵電源始終保持在臨界放電電壓狀態(tài)。

　　4. 結(jié)語

　　基于單片機(jī) 80C196KC的靜電除塵電源智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)快、精度高、可監(jiān)控性好、抗干擾性強(qiáng)，通過實(shí)際運(yùn)行證明，能夠自動(dòng)跟蹤電場的變化，輸出最佳電暈功率，從而使除塵效率大為提高，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。