CN207543012U - 基于stm32的软启动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于STM32的软启动器。220V交流电将电压传输给变压器与负载，所述的变压器将电压传输给稳压电源与过零检测，所述的过零检测将信号传输给单片机，所述的单片机接收拨码盘的输入信号与稳压电源的电压，所述的单片机将控制信号传输至光耦驱动，所述的光耦驱动将驱动信号传输至可控硅，所述的可控硅将信号传输至负载。

Description

基于STM32的软启动器

技术领域

本实用新型涉及一种基于STM32的软启动器。

背景技术

目前市场上，更多的是工业级别的软启动器，没有民用的软启动器,但是对于中功率的民用的电机设备同样也需要软启动保护，如果将工业的软启动器使用在民用设备中，在经济上和软启动器的功率使用率上是十分浪费的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于STM32的软启动器，克服了工业级软启动器在民用使用时费用高和使用功率浪费的问题。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于STM32的软启动器， 220V交流电将电压传输给变压器T1与负载，所述的变压器T1将电压传输给稳压电源与过零检测，所述的过零检测将信号传输给单片机，所述的单片机接收拨码盘的输入信号与稳压电源的电压，所述的单片机将控制信号传输至光耦驱动，所述的光耦驱动将驱动信号传输至可控硅，所述的可控硅将信号传输至负载。

所述的基于STM32的软启动器，所述的过零检测包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接AC220，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端与过零检测光耦U4的2号端，所述的过零检测光耦U2的2号端与过零检测光耦U4的1号端连接后接地；

所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R8的一端，三极管Q3的基极b连接过零检测光耦U4的3号端、过零检测光耦U2的3号端与电阻R6的一端，所述的过零检测光耦U2的4号端与过零检测光耦U4的4号端连接后连接三极管Q3的发射极e后接地，所述的三极管Q3的集电极c连接电阻R7的一端与单片机的19号引脚C0，所述的电阻R7的另一端连接电阻R6的另一端与工作电压DC5V；

所述的过零检测光耦U2与过零检测光耦U4的型号均为TIP521。

所述的基于STM32的软启动器，所述的可控硅包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接单片机的20号引脚B0，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端，所述的过零检测光耦U2的2号端接地，所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端连接光耦驱动U1的3号端、电容C1的一端与接口J1的1号端，

所述的光耦驱动U1的4号端连接可控硅bta40的控制端，所述的可控硅bta40的另一端连接电阻R3的一端与接口J1的2号端，

所述的电阻R3的另一端连接电容C1的另一端。

所述的基于STM32的软启动器，所述的单片机的7号引脚B3连接电阻R18的一端与接口J2的4号端，

所述的单片机的8号引脚B4连接电阻R19的一端与接口J2的3号端，

所述的单片机的9号引脚B5连接电阻R20的一端与接口J2的2号端，

所述的单片机的10号引脚B6连接电阻R21的一端与接口J2的1号端，

所述的电阻R18的另一端连接电阻R19的另一端、电阻R20的另一端与电阻R21的另一端；

所述的接口J2的5号端接地。

所述的基于STM32的软启动器，所述的变压器T1的1号端连接电压AC220，所述的变压器T1的2号端接地，所述的T1的3号端连接二极管D1的阴极与二极管D3的阳极，所述的二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C5的一端与稳压芯片U5的接地端后接地；

所述的二极管D2的阴极连接二极管D4的阳极与变压器T1的4号端，

所述的二极管D4的阴极连接二极管D3的阴极与电容C4的另一端、电容C2的另一端与稳压芯片U5的Vin端，所述的稳压芯片U5的Vout端连接电容C3的另一端、电容C5的另一端与工作电压DC5V的输出端。

有益效果：

本实用新型利用STM32作为主控芯片控制可控硅导通完成软启动过程，并解决工业级软启动器在民用使用时费用高和使用功率浪费的问题。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的过零检测电路图。

附图3是本实用新型的可控硅驱动电路图。

附图4是本实用新型的是单片机STM32的引脚图。

附图5是本实用新型的是拨码盘电路图。

附图6是本实用新型的是***供电电路图。

附图7是本实用新型的流程信号图。

具体实施方式：

实施例1

一种基于STM32的软启动器，220V交流电将电压传输给变压器T1与负载，所述的变压器T1将电压传输给稳压电源与过零检测，所述的过零检测将信号传输给单片机，所述的单片机接收拨码盘的输入信号与稳压电源的电压，所述的单片机将控制信号传输至光耦驱动，所述的光耦驱动将驱动信号传输至可控硅，所述的可控硅将信号传输至负载。

实施例2

实施例1所述的基于STM32的软启动器，所述的过零检测包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接AC220，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端与过零检测光耦U4的2号端，所述的过零检测光耦U2的2号端与过零检测光耦U4的1号端连接后接地；

所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R8的一端，三极管Q3的基极b连接过零检测光耦U4的3号端、过零检测光耦U2的3号端与电阻R6的一端，所述的过零检测光耦U2的4号端与过零检测光耦U4的4号端连接后连接三极管Q3的发射极e后接地，所述的三极管Q3的集电极c连接电阻R7的一端与单片机的19号引脚C0，所述的电阻R7的另一端连接电阻R6的另一端与工作电压DC5V；

所述的过零检测光耦U2与过零检测光耦U4的型号均为TIP521。

实施例3

实施例1所述的基于STM32的软启动器，所述的可控硅包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接单片机的20号引脚B0，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端，所述的过零检测光耦U2的2号端接地，所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端连接光耦驱动U1的3号端、电容C1的一端与接口J1的1号端，

所述的光耦驱动U1的4号端连接可控硅bta40的控制端，所述的可控硅bta40的另一端连接电阻R3的一端与接口J1的2号端，

所述的电阻R3的另一端连接电容C1的另一端。

实施例4

实施例3所述的基于STM32的软启动器，所述的单片机的7号引脚B3连接电阻R18的一端与接口J2的4号端，

所述的单片机的8号引脚B4连接电阻R19的一端与接口J2的3号端，

所述的单片机的9号引脚B5连接电阻R20的一端与接口J2的2号端，

所述的单片机的10号引脚B6连接电阻R21的一端与接口J2的1号端，

所述的电阻R18的另一端连接电阻R19的另一端、电阻R20的另一端与电阻R21的另一端；

所述的接口J2的5号端接地。

实施例5

实施例11所述的基于STM32的软启动器，所述的变压器T1的1号端连接电压AC220，所述的变压器T1的2号端接地，所述的T1的3号端连接二极管D1的阴极与二极管D3的阳极，所述的二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C5的一端与稳压芯片U5的接地端后接地；

所述的二极管D2的阴极连接二极管D4的阳极与变压器T1的4号端，

所述的二极管D4的阴极连接二极管D3的阴极与电容C4的另一端、电容C2的另一端与稳压芯片U5的Vin端，所述的稳压芯片U5的Vout端连接电容C3的另一端、电容C5的另一端与工作电压DC5V的输出端。

工作原理：

采用大功率可控硅作为开关原件，通过过零检测电路可以检测到220v市电每个时刻的零点，单片机STM32通过外部中断将某一时刻的零点作为起始点，根据外部的拨码盘上的数值确定需要完全启动的时间，STM32读取拨码盘的值，从而改变内部程序中的变量，控制可控硅的导通时间，到达电压逐渐升高的目的，实现用电器的软启动。

在图2中220V市电经过限流电阻，通过两个光耦利用市电的交流特性，正半周期导通上方光耦，下半周期导通下方的光耦, 三极管在正半周期转换到负半周期的时刻导通，这样就相当于在零点时刻C0发出一个极短的低电平连续脉冲信号，在图4中STM32的外部中断引脚与C0相连接，在中断服务函数里处理相应操作。STM32通过IO口B1，B2，B10，B11读取图5中拨码盘上对应的高低电平，来计算需要达到完全启动的预设值然后在程序中来改变相对应的函数变量。

图3中STM32IO口B0发出的控制信号经过限流电阻通过可控硅驱动光耦控制可控硅的通与断，完成逐渐升压的过程，电容和电阻组成防电浪涌保护用电器。

图6中220V市电通过变压器T1把交流220V变成交流24V再经，4个二极管全波整流，再经过电解电容和无极性电容的滤波，通过三端稳压器把电压稳定到5V，作为STM32和过零检测电路供电电压

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于STM32的软启动器，其特征是：220V交流电将电压传输给变压器T1与负载，所述的变压器T1将电压传输给稳压电源与过零检测，所述的过零检测将信号传输给单片机，所述的单片机接收拨码盘的输入信号与稳压电源的电压，所述的单片机将控制信号传输至光耦驱动，所述的光耦驱动将驱动信号传输至可控硅，所述的可控硅将信号传输至负载；

所述的过零检测包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接AC220，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端与过零检测光耦U4的2号端，所述的过零检测光耦U2的2号端与过零检测光耦U4的1号端连接后接地；

所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R8的一端，三极管Q3的基极b连接过零检测光耦U4的3号端、过零检测光耦U2的3号端与电阻R6的一端，所述的过零检测光耦U2的4号端与过零检测光耦U4的4号端连接后连接三极管Q3的发射极e后接地，所述的三极管Q3的集电极c连接电阻R7的一端与单片机的19号引脚C0，所述的电阻R7的另一端连接电阻R6的另一端与工作电压DC5V；

所述的过零检测光耦U2与过零检测光耦U4的型号均为TIP521。

2.根据权利要求1所述的基于STM32的软启动器，其特征是：所述的可控硅包括电阻R8，所述的电阻R8的一端连接单片机的20号引脚B0，所述的电阻R8的另一端连接过零检测光耦U2的1号端，所述的过零检测光耦U2的2号端接地，所述的过零检测光耦U2的3号端连接电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端连接光耦驱动U1的3号端、电容C1的一端与接口J1的1号端，

所述的光耦驱动U1的4号端连接可控硅bta40的控制端，所述的可控硅bta40的另一端连接电阻R3的一端与接口J1的2号端，

所述的电阻R3的另一端连接电容C1的另一端。

3.根据权利要求2所述的基于STM32的软启动器，其特征是：所述的单片机的7号引脚B3连接电阻R18的一端与接口J2的4号端，

所述的单片机的8号引脚B4连接电阻R19的一端与接口J2的3号端，

所述的单片机的9号引脚B5连接电阻R20的一端与接口J2的2号端，

所述的单片机的10号引脚B6连接电阻R21的一端与接口J2的1号端，

所述的电阻R18的另一端连接电阻R19的另一端、电阻R20的另一端与电阻R21的另一端；

所述的接口J2的5号端接地。

4.根据权利要求1所述的基于STM32的软启动器，其特征是：所述的变压器T1的1号端连接电压AC220，所述的变压器T1的2号端接地，所述的T1的3号端连接二极管D1的阴极与二极管D3的阳极，所述的二极管D1的阳极连接二极管D2的阴极与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电容C5的一端与稳压芯片U5的接地端后接地；

所述的二极管D2的阴极连接二极管D4的阳极与变压器T1的4号端，

所述的二极管D4的阴极连接二极管D3的阴极与电容C4的另一端、电容C2的另一端与稳压芯片U5的Vin端，所述的稳压芯片U5的Vout端连接电容C3的另一端、电容C5的另一端与工作电压DC5V的输出端。