STM32F1 做可控硅移相控制，疑问

爱问知识人 · 发表于 2019-3-2 20:24:27

首先这个可控硅移相控制，我之前在51上做过，成功的，现在用的是STM32F103C8T6，利用外部中断做过零检测电路，在交流电的过零点时启动定时器，定时时间保证在10ms以内，比如定时6ms，然后触发MOC3041打开可控硅，稍延时几us，断开MOC3041触发信号，因为断开触发信号后，可控硅会依然保持在下一个零点信号之前一直导通中，现在我按照这个原理来干，触发导通3041后，延时的时间在1000us以内，灯泡都不亮，把延时时间加大至1500us，灯泡亮了，一直闪烁，明显不对，没有实现调压效果，问题出在哪呢？
这个延时时间应该只要几us，或者几十us就行了，太大了，就不对了。
外部过零检测电路，我在做过测试，没问题，用LED在中断里看到效果了。

爱问知识人 · 发表于 2019-3-2 20:28:10

这个是main里设置定时时间的程序
设为9，即1ms

edmund1234 · 发表于 2019-3-3 11:01:35

应该每次进TIM3中断都把TIM3关掉（TIM_Cmd（TIM3，Disable）），而不是6次后才关

爱问知识人 · 发表于 2019-3-3 11:49:10

edmund1234 发表于 2019-3-3 11:01
应该每次进TIM3中断都把TIM3关掉（TIM_Cmd（TIM3，Disable）），而不是6次后才关

你说的不对，我定时时间是1ms中断一次，过零信号触发定时器开始从0ms开始计时，计时到比如6ms的时候，触发3041导通，怎么能是你说的你那种一进中断就关定时器呢，1ms中断一次关一次定时器，那岂不是错过了交流正弦0-10ms的时间了

edmund1234 · 发表于 2019-3-3 15:22:07

爱问知识人发表于 2019-3-3 11:49
你说的不对，我定时时间是1ms中断一次，过零信号触发定时器开始从0ms开始计时，计时到比如6ms的时候，触 ...

理解错了你的程式
以为你的TIM3是设定为6ms，
但以上的都不应该有你说的问题
我猜你的问题是， Tim3的溢出时间错了
再就是触发维时不够，通常我做可控硅控制时，触发时间一定不是规格书上的极限，因为那是要求峰值电流计算下的时间.
如果是我，我不会用delay_us，而是会改为
num++；
if （num==6）{
  UPWM=0；
}
if （num==7）{
  TIM_Cmd（TIM3， Disable）；
  UPWM=1；
  num=0;
}

仅供参考

lvb · 发表于 2019-3-3 17:03:14

你把UPWM=1；去掉能不能一直亮呢？如果可以就是中断跟定时器时序配合有问题。
还有你需要确定一个过零点是否触发了两次中断，这个很重要
另外你的moc3041限流电阻会不会太大了，500R的电阻只有不到5ma的电流

edmund1234 · 发表于 2019-3-3 18:48:33

lvb 发表于 2019-3-3 17:03
你把UPWM=1；去掉能不能一直亮呢？如果可以就是中断跟定时器时序配合有问题。
还有你需要确定一个过零点 ...

可控硅不比Mos或三极管，它不是你想象的， G极给个信号它就导通，不给就关掉
它是依靠G极触发，然后用T1至T2的电流保持导通的状态（而不是靠G极来保持导通的状态）
简单而言， G极只负责触发它导通，要关掉T1至T2的电流，靠的是这电流归零，所以不会有人把可控硅用在直流开关上，因为电流永远不会归零，也就是永远关不了

一个过零点只触发一次中断，根据你的电路它应该配置为下降沿，因为是全波整流，如果说以50Hz来算， 1秒应该产生100次外部中断

如果说， int0只是接到CPU，没用在别处，根本就不应该用到510R, 用4.7K~10K即可，正因你用了510R, 所以R2的1.5K是非常的不合理，就你这1.5K的电阻所消耗的功率=220^2/1500=32W, 不知道的还以为你做的是电热毯呢。光耦的LED端开关的电流一般都是5mA压右，这类型的应用甚至低到2~3mA, 你呢，用了200多mA

另外在光耦的1&2脚并联47K电阻吧

爱问知识人 · 发表于 2019-3-3 21:08:56

lvb 发表于 2019-3-3 17:03
你把UPWM=1；去掉能不能一直亮呢？如果可以就是中断跟定时器时序配合有问题。
还有你需要确定一个过零点 ...

把upwm=1，去掉，灯泡能一直亮，肯定还是程序的问题，今天拿了个手持式的示波器，简单测量过零信号电路光耦输出端是个100hz的方波，F=I\T=1\10=100HZ应该对吧，

爱问知识人 · 发表于 2019-3-3 21:18:53

edmund1234 发表于 2019-3-3 18:48
可控硅不比Mos或三极管，它不是你想象的， G极给个信号它就导通，不给就关掉
它是依靠G极触发，然后 ...

好的明天修改下电路参数，我那个过零电路，整流桥的前级是从变压器转过来的一个AC10V电压，不是你说的220V

爱问知识人 · 发表于 2019-3-3 21:19:21

edmund1234 发表于 2019-3-3 15:22
理解错了你的程式
以为你的TIM3是设定为6ms，
但以上的都不应该有你说的问题

你这样的延时挺好，就借鉴你的了

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 15:10:48

lvb 发表于 2019-3-3 17:03
你把UPWM=1；去掉能不能一直亮呢？如果可以就是中断跟定时器时序配合有问题。
还有你需要确定一个过零点 ...

我这个过零检测电路，必须将外部中断设为上升沿触发中断对吧

lvb · 发表于 2019-3-5 19:12:11

爱问知识人发表于 2019-3-5 15:10
我这个过零检测电路，必须将外部中断设为上升沿触发中断对吧

我以前的做法是上升沿开定时器中断，定时器设置导通角，最后下降沿关光耦
因为我发现stm32就算设置单边沿中断依然会进入两次中断
最好先看看波形，过零点前后下降沿到上升沿的时间，我用两个二极管的过零检测电路差不多间隔了2个ms，就是你能调压的范围只有9ms，并不是10ms

lvb · 发表于 2019-3-5 19:39:36

edmund1234 发表于 2019-3-3 18:48
可控硅不比Mos或三极管，它不是你想象的， G极给个信号它就导通，不给就关掉
它是依靠G极触发，然后 ...

第一：我说的510R是光耦可控硅的限流电阻，不是过零检测的上拉电阻。
第二：R2的1.5K设置的很合理，220V转10V再经过全波整流后电压大约为14V，光耦的压降约为1V多，I=(14-1)/1.5K=8ma，并没有什么问题。
第三：还是光耦的导通压降问题，导致一个过零点会有两次中断，上一个波形到过零点的上升沿以及当前波形过零后的下降沿，而且这段间隔时间还不短，我用逻辑分析仪测过的

lvb · 发表于 2019-3-5 19:41:33

附上我做毕设时画的波形图吧，可能会清晰一[/img]点 QQ截图20190305193924.png

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 20:36:56

lvb 发表于 2019-3-5 19:41
附上我做毕设时画的波形图吧，可能会清晰一[/img]点

你的毕业设计画的波形我很明白，今天用示波器测了下MOC3041的驱动波形，感觉没毛病，定时器产生的时间，我用LED翻转后用示波器测时间是1ms中断一次，也是对的，因为没有第二根线，所以没有同时捕获2个波形。
单独让UPWM=0,灯泡也亮，加大延时时间，灯泡也亮，也有调压的效果，灯泡亮度降低了，但是闪烁厉害，说明触发的时间不对，以上说明电路也应该没有问题，应该还是软件的问题吧

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 20:39:05

lvb 发表于 2019-3-5 19:41
附上我做毕设时画的波形图吧，可能会清晰一[/img]点

由于我的过零电路是这样设计的，所以我程序上，设为上升沿触发外部中断，图片上的中断程序我还没有修改，反正我下降沿，双边沿都调试过，

lvb · 发表于 2019-3-5 21:01:41

爱问知识人发表于 2019-3-5 20:39
由于我的过零电路是这样设计的，所以我程序上，设为上升沿触发外部中断，图片上的中断程序我还没有修改， ...

你的意思是延时低时灯可以正常调压不闪烁?只有延时调高才会闪烁？

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 21:12:48

lvb 发表于 2019-3-5 21:01
你的意思是延时低时灯可以正常调压不闪烁?只有延时调高才会闪烁？

不是，就现在的定时中断程序，num==6 UPWM=0; 然后num==8; UPWM=1；这样灯泡是不会亮的，但是如果把num==8改成num==12或15，灯泡能奇迹般的被点亮，有闪烁感测灯泡电压分别是126V ，136v，但这样肯定是有问题的

lvb · 发表于 2019-3-5 21:14:51

爱问知识人发表于 2019-3-5 20:36
你的毕业设计画的波形我很明白，今天用示波器测了下MOC3041的驱动波形，感觉没毛病，定时器产生的时间， ...

你延时6ms，加上0.5ms的过零点检测偏移，你输出给灯的电压已经不足100V，这时候只有你触发晶闸管后很小一段时间内灯才有足够的电压点亮，后面灯就灭了，下一周期再次亮一小段时间就会出现闪烁的现象

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 21:22:22

lvb 发表于 2019-3-5 21:14
你延时6ms，加上0.5ms的过零点检测偏移，你输出给灯的电压已经不足100V，这时候只有你触发晶闸管后很小一 ...

你说的是什么意思呢，不说我那个被点亮的问题了，就现在为什么我的移相一直不成功呢，3041的驱动波形上面也有，周期也是100HZ，10MS，为什么定时不能触发导通呢

lvb · 发表于 2019-3-5 21:29:12

爱问知识人发表于 2019-3-5 21:22
你说的是什么意思呢，不说我那个被点亮的问题了，就现在为什么我的移相一直不成功呢，3041的驱动波形上面 ...

你程序方便传上来吗我看看

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 21:37:53

lvb 发表于 2019-3-5 21:29
你程序方便传上来吗我看看

传上来了，是自己做的恒温焊台，原来的控制板坏了，自己设计一个，

edmund1234 · 发表于 2019-3-5 21:56:44

lvb 发表于 2019-3-5 19:39
第一：我说的510R是光耦可控硅的限流电阻，不是过零检测的上拉电阻。
第二：R2的1.5K设置的很合理，220V ...

1&2) 真没留意那是降压到10VAC, 还以为那是220V, 也许是学校怕你们碰这220V, 一般这类型的产品真没见过降压再过光耦的
3) 说这是过零点检测，其实有些不正确，实际上它是(V<1v && V>-1v)电压窗口检测器，正常情况过这过零点输出不会有接近2ms宽，这2ms的宽就是降压到10V所至

lvb · 发表于 2019-3-5 22:02:04

測試下這個程序

爱问知识人 · 发表于 2019-3-5 22:31:25

lvb 发表于 2019-3-5 22:02
測試下這個程序

依然没反应，

爱问知识人 · 发表于 2019-3-6 14:18:02

edmund1234 发表于 2019-3-5 21:56
1&2) 真没留意那是降压到10VAC, 还以为那是220V, 也许是学校怕你们碰这220V, 一般这类型的产品真没见过降 ...

您的意思是我这个过零检测电路不对，导致我移相失败的？

edmund1234 · 发表于 2019-3-6 14:35:16

爱问知识人发表于 2019-3-6 14:18
您的意思是我这个过零检测电路不对，导致我移相失败的？

没有对不对的，电路总有它的特性，但首先是认知你用的电路的特性，只要你了解这零点移位的原因，自然就可以避开它。
可以用硬件克服，也可以用软件克服，比如你知道两个中断源一个后移了0.5ms，一个前移了0.5ms, 这完全是可以用软件轻易的克服。

lvb · 发表于 2019-3-6 18:37:10

爱问知识人发表于 2019-3-5 22:31
依然没反应，

我也没得啥可以分析的了，也没有实物，只能你自己看波形调了，要是能同时看交流电波形和触发波形就好弄多了

爱问知识人 · 发表于 2019-3-8 21:36:47

edmund1234 发表于 2019-3-6 14:35
没有对不对的，电路总有它的特性，但首先是认知你用的电路的特性，只要你了解这零点移位的原因，自然 ...

你好，我用示波器测了过零检测波形，感觉不太对吧，理论上是交流过零点的时候，光耦应该截至，应该输出高电平，但是从波形上来看，交流过零点的时候，用X1 X2光标指示，延迟了约5ms左右，光耦才截至输出高电平，另外方波高电平确实如你所说不足2ms，我的疑问是为什么交流过零的时候，会延时5ms左右呢？难道是变压器的原因？