3 硬件设计

　　本控制器主要由3部分组成：可控硅及移相触发电路部分，接收控制板的控制信号，实施交流电压的调节；信号检测板部分，接收传感器的信号并进行处理，得到标准电压和电流的有效值及功率因数有送控制板；单片机控制板部分，接收信号检测板的信号，通过控制运算发出控制信号到移相触发电路，实施最佳功率因数控制，同时控制板还通过键盘显示面板对控制器参数进行修改，并显示控制器运行状态。

　　可控硅及移触发电路部分TC787芯片的基本连接如图1所示。

　　从同步变压器来的三相过零信号经C1、C2、C3电容耦合到6V的直流信号上送入18、2、1脚。TC787对其进行过零检测，经积分电容C4、C5、C6形成以过零点为起点的三角波，与由VR引入的触发控制信号比较，再经C7调制成触发脉冲，由12、9、10、7、8、11脚输出，由脉冲变压器驱动可控硅。

　　信号检测板部分标准电压和电流的有效值转换电路如图2所示。

　　此电路基于基本的绝对值电路，增加了滤波电容C1，将交流信号的绝对值变为平均值；合理设计R5的阻值，将平均值变为有效值。

　　相位检测电路如图3所示。

　　电压信号VA和电流信号IA经与微电平信号REF比较，取得电压和电流信号的正半周；经RC滤波后由信号“或”电路，形成含有功率因数角的信号；由单片机去除其中的电压半周期，即得功率因数角。

　　单片机控制板部分基本电路如图4所示。

　　TLC0834是4路8位A/D转换器，采集1路电压和3路电流信号；TLC5615是10位串行D/A，将控制量变为模拟电压信号，去控制可控硅交流调压；X25045是含WDT和EEPROM的多功能电路，负责单片机系统的安全监视和重要参数的保护；SN75176是RS485接口，实现连网监控。

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