80C196MC在中频感应电源中的应用

3.1 硬件设计

硬件电路总体结构如图2所示。根据功能要求，控制器的输入输出信号主要有中频电压、中频电流过零信号，功率自动控制部分产生的逆变角调节信号，启动时的直流电压限幅信号，启动失败关机信号，与其它控制设备通信信号，人机对话数据信号等。

中频电压过零检测电路如图3所示。中频电压由1000∶20电压互感器从主电路取出，经过隔离变压器后与控制电路共地。电压信号经过前端低通滤波器后，送至电压比较器LM339，与零电平比较，产生表示中频电压过零的方波信号，再经滤波、放大后送至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP1。

由于逆变晶闸管就是开通或关断直流电流，形成负载上的中频电流。因此，逆变晶闸管的触发信号与中频电流同相位。直接取单片机发出的逆变触发信号作为中频电流过零信号，送至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP0。

功率自动控制部分若是模拟电路，其产生的逆变角调节信号可接至80C196MC的A/D转换输入引脚ACH0。80C196MC的自带的A/D转换模块将其转换后可得出调节量。功率自动控制部分若是数字电路，其产生的逆变角调节信号可通过串行通信传至80C196MC。串行通信信号接至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP1及CAP2。

启动过程中的控制信号，如直流电压限幅信号、重复启动时关机信号、启动成功转锁频信号均为开关量，可接至80C196MC的I/O口P0.1，P0.2和P6.4。发生故障的保护信号接至80C196MC的不可屏蔽中断引脚NMI，以保证任何时候发生故障控制程序都可以及时转入保护中断。

控制参数的设置和显示可以通过人机接口外接键盘和数码管实现。

3.2 软件设计

控制软件根据功能可以分为三个模块：逆变角检测模块、扫频启动模块、频率调节模块。逆变角检测模块根据采集的中频电压、电流过零信号计算出实际的逆变角大小。扫频启动模块按设定的参数实现扫频启动的过程。频率调节模块根据计算出的逆变角大小和设定值比较，调整逆变频率的高低。

逆变角检测模块程序的流程图如图4所示。当CAP1引脚捕捉到一个正跳变时产生CAPCOMP1中断。中断处理程序记录下此时电压过零时间、电流过零时间，并计算判断电压周期是否大致等于电流周期，以防止干扰信号。计算电压电流的相位差，即逆变角。重复4次后计算平均值，作为实际的逆变角值，并将逆变角标志位置位，以供其他程序模块调用。

    扫频启动模块程序的流程图如图5所示。初始化后