（解决问题200元）全控桥控制电机正反转。

登录 · 发表于 2018-8-13 14:15

本帖最后由 lysfht123 于 2018-8-13 16:11 编辑

电路说明 1.二极管为普通的IN4007。2.所用的可控硅为单相可控硅1200V/40A ，输出最大为180V/10A，输入AC220V。3.三极管为PNP的S8550.
4.图中P1-P8为XH2.54座子，不是元器件 5.#SCR1---#SCR4接单片机引脚 6.单片机STC12C5A08S2

原理：两组反向并联的全控桥，每组全控桥单独使用时没有问题（单独使用指的是，不接另一组全控桥的信号），采集过零信号，改变导通角来调节。每次触发4个可控硅即一组全控桥。

出现的问题
(一)用灯泡测试的。当电路中两组信号全接上时，正转没有问题即图1的Q1-Q4工作，灯泡亮。当关闭Q1-Q4，切换到反转（Q5-Q8）工作时立刻短路跳闸，这是为什么？
（二）电路上电的一瞬间，有时会出现短路跳闸的问题，我分析两个原因（1）单片机上电瞬间引脚处在一个不稳定状态，这一瞬间导通两组全控桥，导致短路。我在全控桥（把全控桥和AC220C电源分开）的前端接了一个继电器，单片机先上电，初始化完成后再打开前端继电器，这样减少了一些短路跳闸。可是偶尔还会出现。（2）单片机初始化打开前端继电器后，AC220V接入全控桥，会不会因为电压上升率dv/dt瞬间加大，而导致可控硅没有门级正电压也被打开？我看有说加个开机防导通电路，解决问题的，要是这样怎么设计？

登录 · 发表于 2018-8-13 14:51

以打赏的方式转。钱不多，略表心意，希望大家帮帮忙。

发表于 2018-8-13 15:34

驱动电机转动要考虑一下电机的续流问题，突然关断，没有续流，反向电压很高的

发表于 2018-8-13 15:42

帮你顶一下，有偿解答会吸引牛人过来

发表于 2018-8-13 16:11

yes19891989 发表于 2018-8-13 15:34
驱动电机转动要考虑一下电机的续流问题，突然关断，没有续流，反向电压很高的 ...

我用灯泡测试的。

发表于 2018-8-13 20:19

AK需要接泄放，GA可以适当接大功率电阻泄放，可减小该故障
不出意外式反应速度造成同步，将4007换成快管，FR107之类的
以上供参考

发表于 2018-8-14 08:40

lin5674675 发表于 2018-8-13 20:19
AK需要接泄放，GA可以适当接大功率电阻泄放，可减小该故障
不出意外式反应速度造成同步，将4007换成快管，F ...

使用快速二极管作用不大，因为可控硅的速度本身就不快。MOSFET需要快管。

发表于 2018-8-14 08:42

lin5674675 发表于 2018-8-13 20:19
AK需要接泄放，GA可以适当接大功率电阻泄放，可减小该故障
不出意外式反应速度造成同步，将4007换成快管，F ...

你说的防止误触发，MOC3052手册上有。，我加了，有点作用。可偶尔还是出现。dv/dt的原因大一些，买了一些电磁环，套在可控硅的输入端试试。

发表于 2018-8-14 10:33

可控硅，过零。主要问题还是在于，一边关了，而实际还没关，要等交流过零时才关掉的。若这个桥只是控制正反的，解决相对简单一些，在光隔的输出端并接二极管与电阻，单片机程序切换方向处理，先全部关闭，延时交流电的半周期*1.2倍的时间，然后应开的开，应关的关就可以了

发表于 2018-8-14 14:11

nbsmaps 发表于 2018-8-14 10:33
可控硅，过零。主要问题还是在于，一边关了，而实际还没关，要等交流过零时才关掉的。若这个桥只是控制正反 ...

程序中关闭信号后，延时了100MS，相当于两个周期。可控硅不是MOSFET，不需要给栅极电容充电。

发表于 2018-8-14 20:01

出现的问题
(一)用灯泡测试的。当电路中两组信号全接上时，正转没有问题即图1的Q1-Q4工作，灯泡亮。当关闭Q1-Q4，切换到反转（Q5-Q8）工作时立刻短路跳闸，这是为什么？
你这是一个单相桥可逆控制系统，可控硅具有**效应，在交流电路中，你关闭了单片机的控制信号，可控硅仍然处于导通状态，只有在交流电过零时，可控硅才关断。
“当关闭Q1-Q4，切换到反转（Q5-Q8）工作时立刻短路跳闸”，你认为关闭了Q1-Q4，但实际上Q1-Q4并没有关断；50Hz交流电的周期为20mS，在你切换到反转：Q5-Q8工作时，两组整流桥处于短路状态，自然出现短路跳闸故障。
（二）电路上电的一瞬间，有时会出现短路跳闸的问题。。。
二的一个问题，实质上同第一个问题，是第一个问题的延伸；只是引发故障的起因有所不同。。。

发表于 2018-8-14 20:42

zq276 发表于 2018-8-14 20:01
出现的问题
(一)用灯泡测试的。当电路中两组信号全接上时，正转没有问题即图1的Q1-Q4工作，灯泡亮。当关闭 ...

我很认同你所说的。但这里有个问题，怎么确定Q1-Q4完全关闭。在调试时，我的程序作了100MS的关闭延时（相当于交流电2个周期），理论上完全可以关断可控硅。我又实测了一下光耦MOC3052，当导通3052时，用万用表测试另外两端，读数为967，当断开MOC3052触发时，另外两端的读数是986。这个光耦是不是没有完全关闭可控硅。

我计划再次实验MOC3052试试。

发表于 2018-8-14 20:59

zq276 发表于 2018-8-14 20:01
出现的问题
(一)用灯泡测试的。当电路中两组信号全接上时，正转没有问题即图1的Q1-Q4工作，灯泡亮。当关闭 ...

问题2上电短路问题。主要是由于单片机上电一瞬间IO状态不稳定造成的，我觉得用 STM32或者是ATmega会好些，毕竟STM32和AVR上电是高阻态， STC上电复位为准IO模式。所以我在前端加了继电器等51初始化完成后可以解决部分问题（出现的概率非常小，但作为产品一次也不行），我觉得解决了问题1基本可以杜绝问题二。

发表于 2018-8-15 08:34

你这是什么电机交换220VAC 不整流你还想正反转? 三相电机吗 UVW 换二相才能反转,直流电机工切换正负才能反转, 你这?

发表于 2018-8-15 10:53

你的电路图画的有问他啊 Q7的可控硅的G极没有连接对触发信号；你的触发电路怎么上桥臂同时触发下桥臂同时触发；换向的时候需要注意电机的电流为零或者比较小，可以看一下逻辑无环流控制系统，MOC3052过零点触发，但是关断的时候需要在过零点的位置，你MCU控制的时候关闭信号后必须延时一段时间再换向；电源部分最好加上保护电路防止上电或者掉电时电路触发异常导致短路；这个电机只控制正反转不能调速，启动电流大的电机是容易出故障的；

发表于 2018-8-15 11:18

电路说明。。。2.所用的可控硅为单相可控硅1200V/40A 。。。
既然是单相可控硅，为什么用MOC3052，这个用于双向可控硅触发的随机相位驱动器；在我的认知范畴，这种用法是错误的。

高级工程师 | 2018-8-15 08:34 | 只看该作者
你这是什么电机交换220VAC 不整流你还想正反转? 三相电机吗 UVW 换二相才能反转,直流电机工切换正负才能反转, 你这?

像14楼说的，你的这个驱动电路与负载有点乱；从可控硅主电路看，应该是驱动直流电机；那么用驱动双向可控硅的光耦驱动单相可控硅，估计就是问题的所在。

发表于 2018-8-15 13:18

zq276 发表于 2018-8-15 11:18
电路说明。。。2.所用的可控硅为单相可控硅1200V/40A 。。。
既然是单相可控硅，为什么用MOC3052，这个 ...

驱动电路都加了二极管，利用单向导电性，MOC3052相当于单向导通。

发表于 2018-8-15 13:21

本帖最后由 lysfht123 于 2018-8-15 13:22 编辑

伏尔加的鱼发表于 2018-8-15 10:53
你的电路图画的有问他啊 Q7的可控硅的G极没有连接对触发信号；你的触发电路怎么上桥臂同时触发下桥臂同时触 ...

上下桥臂可以同时触发，相当于可控整流桥。

发表于 2018-8-15 23:07

lysfht123 发表于 2018-8-15 13:21
上下桥臂可以同时触发，相当于可控整流桥。

这个我知道不过我个人是从来没这么用过

发表于 2018-8-16 10:58

本帖最后由皈依于 2018-8-16 11:02 编辑

第一个问题楼上有人解答了：光耦控制可控硅需要过零，也就是可控硅关断是在零点的时候关的，而不是跟着三极管立刻关的。建议两个解决方法：1，加零点检测电路，正向桥关闭之后检测到零点再打开反向桥。2，加延时，市电是50HZ，也就是20ms，半个周期是10ms，当正向桥关断之后延时10ms再打开反向桥，也可以保证不会短路。

第二个问题从字面和电路图中无法确认问题，但是可以进行猜测和排除，
首先不排除楼主说的，第一个问题和第二个问题的关联性，所以先解决第一个问题。
其次，PNP三极管加了上拉，也就是不考虑IO口的时候，默认上电三极管是不导通的，所有的光耦也不导通，不存在短路的情况出现。
所以唯一可能影响的地方就是IO口的电平，根据猜测可以先确认IO口的电平状态，用示波器测量IO口上电瞬间的电平变化，很大概率是初始化造成的瞬间低电平。
如果是初始化造成的，那就改初始化。
如果是MCU本身IO口上电瞬间不确定性造成的，第一个更换MCU，第二个，减小PNP的上拉电阻和限流电阻。
最后就是确认一下可控硅部分的电路图，图太绕了就懒得看了。。按照光耦的手册是不会错的

（解决问题200元）全控桥控制电机正反转。

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