基于物理農(nóng)業(yè)的數(shù)控高壓靜電場(chǎng)電源設(shè)計(jì)

1．1．4 晶閘管控制電路
晶閘管控制電路如圖3所示，由U2，Q2，R4，R5等電路組成。其中U2采用S21ME3，具有光耦兼晶閘管驅(qū)動(dòng)作用，驅(qū)動(dòng)Q2單向晶閘管，使CT1輸入的交流220 V／50 Hz電壓，在C4，C5及L1組成的濾波器上得到0～200 V可調(diào)的直流電壓，由CT2輸出，供高壓產(chǎn)生電路。U2受控于AT89C-52的定時(shí)器0(P2．3口)，該尖脈沖觸發(fā)信號(hào)能夠準(zhǔn)確確定Q2的導(dǎo)通角，可精確到π／22 727。精確度高，調(diào)節(jié)方便。
1．1．5 高壓產(chǎn)生電路
高壓產(chǎn)生電路如圖4所示。由U3，Q2，Q3，T1，T2，L2等組成。圖中U3實(shí)現(xiàn)了AT89C52與高壓電路的隔離，電路工作安全穩(wěn)定，輸入信號(hào)來(lái)自AT89C52的定時(shí)器91(P2．4口)，信號(hào)頻率是15625Hz的方波；激勵(lì)變壓器T1與激勵(lì)晶體管Q2組成方波推動(dòng)電路，采用反極性推動(dòng)方式。Q3是功率輸出晶體管，內(nèi)部帶阻尼二極管，C9，C10為阻尼電容器，T2是高壓輸出脈沖輸出變壓器，磁芯選用軟磁鐵氧體材料，保證脈沖信號(hào)不失真?zhèn)鬏敚酰渭?jí)匝數(shù)為105 T／2 700 T。高壓產(chǎn)生電路工作頻率較高，升壓及整流等電路工作效率高，電路簡(jiǎn)潔，電壓調(diào)整依據(jù)晶閘管導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)，精確度高，可產(chǎn)生0～55 kV可控高壓。

1．1．6 輔助電源電路
為了避免高壓電路對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的影響，輔助電源電路由兩個(gè)完全獨(dú)立的降壓變壓器T3和T4產(chǎn)生，如圖5所示。LM7805穩(wěn)壓集成電路產(chǎn)生5 V電源為AT89C52和檢測(cè)電路提供工作電源，12 V電源由LM7812集成穩(wěn)壓器產(chǎn)生，為高壓激勵(lì)電路提供專(zhuān)用“熱地”電源。5 V電源和12 V電源分別由開(kāi)關(guān)K2和K1控制。LED1指示高壓電路工作狀態(tài)，提高使用安全性。

2 系統(tǒng)軟件
主程序框圖如圖6所示，初始化主要對(duì)單片機(jī)INT0，T0，T1進(jìn)行初始化，并設(shè)定T0用于產(chǎn)生頻率為15 625 Hz的方波，而T1用于產(chǎn)生定時(shí)可控的初始值。

如圖7所示，INT0中斷請(qǐng)求信號(hào)由交流電負(fù)半周向正半周過(guò)渡的零點(diǎn)提供。當(dāng)零點(diǎn)監(jiān)測(cè)電路送來(lái)信號(hào)時(shí)，開(kāi)啟定時(shí)器0，使定時(shí)器0按用戶預(yù)設(shè)的時(shí)間定時(shí)。