基于物理农业的数控高压静电场电源设计

1．1．4 晶闸管控制电路
晶闸管控制电路如图3所示，由U2，Q2，R4，R5等电路组成。其中U2采用S21ME3，具有光耦兼晶闸管驱动作用，驱动Q2单向晶闸管，使CT1输入的交流220 V／50 Hz电压，在C4，C5及L1组成的滤波器上得到0～200 V可调的直流电压，由CT2输出，供高压产生电路。U2受控于AT89C-52的定时器0(P2．3口)，该尖脉冲触发信号能够准确确定Q2的导通角，可精确到π／22 727。精确度高，调节方便。
1．1．5 高压产生电路
高压产生电路如图4所示。由U3，Q2，Q3，T1，T2，L2等组成。图中U3实现了AT89C52与高压电路的隔离，电路工作安全稳定，输入信号来自AT89C52的定时器91(P2．4口)，信号频率是15625Hz的方波；激励变压器T1与激励晶体管Q2组成方波推动电路，采用反极性推动方式。Q3是功率输出晶体管，内部带阻尼二极管，C9，C10为阻尼电容器，T2是高压输出脉冲输出变压器，磁芯选用软磁铁氧体材料，保证脉冲信号不失真传输，初／次级匝数为105 T／2 700 T。高压产生电路工作频率较高，升压及整流等电路工作效率高，电路简洁，电压调整依据晶闸管导通角实现，精确度高，可产生0～55 kV可控高压。

1．1．6 辅助电源电路
为了避免高压电路对单片机系统的影响，辅助电源电路由两个完全独立的降压变压器T3和T4产生，如图5所示。LM7805稳压集成电路产生5 V电源为AT89C52和检测电路提供工作电源，12 V电源由LM7812集成稳压器产生，为高压激励电路提供专用“热地”电源。5 V电源和12 V电源分别由开关K2和K1控制。LED1指示高压电路工作状态，提高使用安全性。

2 系统软件
主程序框图如图6所示，初始化主要对单片机INT0，T0，T1进行初始化，并设定T0用于产生频率为15 625 Hz的方波，而T1用于产生定时可控的初始值。

如图7所示，INT0中断请求信号由交流电负半周向正半周过渡的零点提供。当零点监测电路送来信号时，开启定时器0，使定时器0按用户预设的时间定时。