本发明涉及一种功率控制，具体地说是一种基于正弦交流电压可控硅功率控制方法及电路。
背景技术：
1、可控硅又叫晶闸管，是晶体闸流管(thyristor)的简称,是一种大功率开关型半导体器件，它具有体积小、效率高、寿命长等优点,被广泛用于家电等工业产品中。可控硅在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。另外，可控硅在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中也得到了广泛的应用。
2、电流在回路中流通时会使发热丝产生热量，当电压突升时，由于发热丝的阻值相对固定，因此发热丝上电流增大，导致发热丝的热量急剧上升，热量瞬间陡增，导致用电设备温度急剧变大，如果不能及时控制输出功率，输出功率变化幅度过大，就会损坏部分电子元器件，导致用电设备难以维持较长的使用寿命。
3、目前，针对可控硅的控制方案通常采用电压过零检测模块，在接入感性负载的交流电路中，通过运用电压过零检测模块实际检测到的电源电压波形来估算得到电流过零位置，并根据该估算的电流过零位置调整可控硅的导通角以控制可控硅的导通。由于感性负载(如交流电机)会产生不同程度的电流滞后，电压、电流相位差存在不规则变化，导致常规的电压过零检测模块检测并估算得到的电流过零位置与实际的电流过零位置相比存在较大误差，进而难以维持恒定的输出功率。
4、可控硅作为一种常用的控制器件，目前在很多电路中也得到广泛应用，然而，仅依靠过零检测电路进行检测，而忽略其他电压的变化，会产生误差，影响可控硅的导通和关闭，而现有技术中，可控硅的导通和关闭的次数往往是相对固定的，无法有效的应对突升的电压，导致输出功率变化较大。
技术实现思路
1、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于正弦交流电压可控硅功率控制方法及电路。
2、为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
3、一种基于正弦交流电压可控硅功率控制方法，所述方法采用双向可控硅控制发热丝，包括以下步骤：
4、s1，设发热丝限值电压为u1，p1＝u12/r，r为发热丝的电阻；
5、s2，检测获取发热丝实际电压u2，若u2大于u1，进入下一步骤s3，若u2小于或等于u1，则继续检测发热丝的实际电压，p2＝u22/r；
6、s3，根据以下公式进行能量包络的计算：
7、q1/q2＝p1/p2＝＝u12/u22＝d2＝n/2k，
8、q1、p1为限值电压u1对应的电能、功率，q2、p2为实际电压u2对应的电能、功率，d为u1和u2的电压比，d2为电压比的平方，2k为一个发热周期中的总能量包络数量,n为发热丝在电压u2时实际采用的能量包络数量，2k-n为丢弃的能量包络数量，一个正弦波周期中每个半波定义为一个能量包络；
9、s4，当发热丝从电压u1升高到电压u2时，电压u2在一个发热周期内采用n个能量包络，丢弃掉2k-n个能量包络，双向可控硅根据采用的能量包络数量和丢弃的能量包络数量进行导通和关断，使q2等于q1。
10、设交流电频率为f,计算得到电压u1和电压u2对应的电能：
11、q1＝p1*t，q2＝p2*t，
12、t为一个发热周期，一个发热周期包含k个正弦波周期t,一个正弦波周期t中含有2个半波，则一个发热周期t内具有2k个半波，则总共有2k个能量包络；
13、在限值电压u1时，一个发热周期t中2k个能量包络全部采用，即双向可控硅全导通，q1＝p1*2k，q2在一个发热周期t中去除丢弃的能量包络数量，即q2＝p2*n，控制发热丝在不同电压下输出的电能q1等于q2。
14、若计算得到的n值具有小数，则根据四舍五入法精确到个位数。
15、所述电压u1升高到电压u2的过程中交流电频率f保持不变。
16、一种基于正弦交流电可控硅功率控制电路，包括单片机、发热丝、可控硅、整流模块、第一滤波模块、降压模块、第二滤波模块、过零检测模块和电压检测模块；
17、其中：整流模块、可控硅、发热丝和过零检测模块均与交流输入电源连接，单片机连接有光耦模块，整流模块、发热丝、光耦模块和过零检测模块均与可控硅连接，第二滤波模块分别与光耦模块、过零检测模块连接，过零检测模块、电压检测模块、第二滤波模块分别与单片机连接。
18、所述可控硅为第一双向可控硅，该第一双向可控硅具有电极t1、电极t2和控制极g，电极t1与发热丝连接，电极t2连接交流输入电源，控制极g与光耦模块连接，控制极g通过电阻r11与电极t1连接。
19、所述光耦模块包括光二极管、光敏双向可控硅、第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，光二极管的正极与第一引脚连接，光二极管的负极与第二引脚连接，光敏双向可控硅具有电极a和电极k，电极a与第三引脚连接，电极k与第四引脚连接，第三引脚与第一双向可控硅的控制极g连接，第四引脚与第一双向可控硅的电极t2连接，所述第一双向可控硅的电极t2和光耦模块中的第四引脚之间设有依次连接的电阻r7和电阻r8，第二引脚外接电阻r10。
20、所述过零检测模块包括三极管q2和二极管d1，二极管d1并联在二极管d1的正极和负极之间，二极管d1的负极与三极管q2的基板连接后与电阻r13连接，电阻r13与电阻r9连接，电阻r9与第一双向可控硅的电极t2连接，三极管q2的集电极与电阻r12连接，三极管q2的发射极接地。
21、所述整流模块包括四个依次闭环连接的二极管，第一滤波模块和第二滤波模块分别由并联连接的电容构成。
22、所述降压模块包括电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r6和电容c2，电阻r1、电阻r3和电阻r6依次串联连接，电阻r1外接电源，电阻r4与电阻r3、电阻r6连接，电容c2一端与电阻r4连接，电容c2另一端与电阻r6连接并接地。
23、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
24、采用丢波方式控制，当电压急剧升高，使得发热丝以较高的电压运行，在同一个发热周期内，通过计算能量包络，丢弃掉一部分的能量包络，即通过可控硅在某些点进行关断，从而使得实际的运行时间小于发热周期时间，进而维持一个恒定的输出功率，避免产生过大的温度，对用电设备起到保护作用。
1.一种基于正弦交流电压可控硅功率控制方法，其特征在于，所述方法采用双向可控硅控制发热丝，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于正弦交流电压可控硅功率控制方法，其特征在于，设交流电频率为f,计算得到电压u1和电压u2对应的电能：
3.根据权利要求2所述的基于正弦交流电压可控硅功率控制方法，其特征在于，若计算得到的n值具有小数，则根据四舍五入法精确到个位数。
4.根据权利要求2所述的基于正弦交流电压可控硅功率控制方法，其特征在于，所述电压u1升高到电压u2的过程中交流电频率f保持不变。
5.一种基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，包括单片机、发热丝、可控硅、整流模块、第一滤波模块、降压模块、第二滤波模块、过零检测模块和电压检测模块；
6.根据权利要求5所述的基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，所述可控硅为第一双向可控硅，该第一双向可控硅具有电极t1、电极t2和控制极g，电极t1与发热丝连接，电极t2连接交流输入电源，控制极g与光耦模块连接，控制极g通过电阻r11与电极t1连接。
7.根据权利要求6所述的基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，所述光耦模块包括光二极管、光敏双向可控硅、第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，光二极管的正极与第一引脚连接，光二极管的负极与第二引脚连接，光敏双向可控硅具有电极a和电极k，电极a与第三引脚连接，电极k与第四引脚连接，第三引脚与第一双向可控硅的控制极g连接，第四引脚与第一双向可控硅的电极t2连接，所述第一双向可控硅的电极t2和光耦模块中的第四引脚之间设有依次连接的电阻r7和电阻r8，第二引脚外接电阻r10。
8.根据权利要求6所述的基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，所述过零检测模块包括三极管q2和二极管d1，二极管d1并联在二极管d1的正极和负极之间，二极管d1的负极与三极管q2的基板连接后与电阻r13连接，电阻r13与电阻r9连接，电阻r9与第一双向可控硅的电极t2连接，三极管q2的集电极与电阻r12连接，三极管q2的发射极接地。
9.根据权利要求6所述的基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，所述整流模块包括四个依次闭环连接的二极管，第一滤波模块和第二滤波模块分别由并联连接的电容构成。
10.根据权利要求6所述的基于正弦交流电可控硅功率控制电路，其特征在于，所述降压模块包括电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r6和电容c2，电阻r1、电阻r3和电阻r6依次串联连接，电阻r1外接电源，电阻r4与电阻r3、电阻r6连接，电容c2一端与电阻r4连接，电容c2另一端与电阻r6连接并接地。
