基于数字电位器X9312的功率调节电路

2006-10-26 15:07:04来源: 电子设计应用

引言在科学研究和工业生产的许多领域中,人们都需要对各类加热炉的内部温度进行监测和控制。采用单片机来对它们进行监测控制不仅具有控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度提高受控对象的技术指针。单片机通常是通过输入信道将温度传感器感受到的被控对象当前温度转变为数字量并输入到单片机内,单片机求出输入的当前温度值与设定值的偏差,并根据该偏差进行运算,最后根据运算的结果,通过功率调节电路改变给定周期内加热丝的通电时间来实现对温度的控制。功率调节电路调节功率的实质是利用占空比的调节来改变加热丝的平均功率,整个控制系统是一个典型的死循环系统。功率调节电路是控制系统的执行机构,不仅要求输出功率大,还要求能根据需要对输出功率进行精确的调节,是系统中最关键、最昂贵的组成部分,也常常是故障率最高的部分。本文采用数字电位器组成占空比可调的脉冲振荡器,驱动固态继电器实现功率调节的功率调节电路及其单片机控制程序。该电路用于某型标准恒温油槽中作为自动控制系统的执行机构,取得了理想效果。











单片机控制程序单片机对功率调节电路进行调节的程序框图如图所示。其中单片机的引脚分别接微调电位器片选、粗调电位器片选和升降控制输入引脚、输入时钟引脚,为微调和粗调电位器共享,根据片选信号区分两电位器。程序中,位寻址单元运算所决定的功率调整方向,时,减小功率;为时,增大功率。单片机的单元为调整量寄存器,存放运算结果,决定调整量的大小,功率调节子程序执行完时,该寄存器应为全。内存的单元记录微调、粗调电位器当前所处的位置,当均位于最高端时,说明加热功率为最大,此时已无法继续增大减小功率,因此不作调整。



结语用该电路改进的恒温油槽经测试完全符合计量检定规程的要求,分钟内的温度波动小于±℃。适当调整控制系统的参数后用于某型恒温水槽,其分钟内的温度波动小于±℃,优于计量检定规程要求的±℃温度波动要求。基于数字电位器的功率调节电路在实际应用中体现出以下特点:电路结构简单,调试方便,整个功率调节电路仅十余个组件,只要焊接无误,几乎不需要调试;成本低,除固态继电器需根据加热功率选择外,其它器件总成本非常低;单片机仅在需要改变功率时对数字电位器进行操作,不操作时调功器保持最后一次操作所确定的功率,不需要单片机不断地对引脚进行操作以产生控制脉冲,不占用片内的定时器,软件编写十分方便;适用范围广,只要更换合适的固态继电器,就能用于小到几瓦、大到几十千瓦的功率调节中,不仅能用于直流电、单相交流电,还能用于三相交流电。

关键字:控制  传感器  单片机

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/power/200610/6706.html
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