3 硬件設計
本控制器主要由3部分組成：可控硅及移相觸發電路部分，接收控制板的控制信號，實施交流電壓的調節；信號檢測板部分，接收傳感器的信號并進行處理，得到標準電壓和電流的有效值及功率因數有送控制板；單片機控制板部分，接收信號檢測板的信號，通過控制運算發出控制信號到移相觸發電路，實施最佳功率因數控制，同時控制板還通過鍵盤顯示面板對控制器參數進行修改，并顯示控制器運行狀態。
可控硅及移觸發電路部分TC787芯片的基本連接如圖1所示。
從同步變壓器來的三相過零信號經C1、C2、C3電容耦合到6V的直流信號上送入18、2、1腳。TC787對其進行過零檢測，經積分電容C4、C5、C6形成以過零點為起點的三角波，與由VR引入的觸發控制信號比較，再經C7調制成觸發脈沖，由12、9、10、7、8、11腳輸出，由脈沖變壓器驅動可控硅。
信號檢測板部分標準電壓和電流的有效值轉換電路如圖2所示。
此電路基于基本的絕對值電路，增加了濾波電容C1，將交流信號的絕對值變為平均值；合理設計R5的阻值，將平均值變為有效值。
相位檢測電路如圖3所示。
電壓信號VA和電流信號IA經與微電平信號REF比較，取得電壓和電流信號的正半周；經RC濾波后由信號“或”電路，形成含有功率因數角的信號；由單片機去除其中的電壓半周期，即得功率因數角。
單片機控制板部分基本電路如圖4所示。
TLC0834是4路8位A/D轉換器，采集1路電壓和3路電流信號；TLC5615是10位串行D/A，將控制量變為模擬電壓信號，去控制可控硅交流調壓；X25045是含WDT和EEPROM的多功能電路，負責單片機系統的安全監視和重要參數的保護；SN75176是RS485接口，實現連網監控。
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