DLJ-6恒功率晶閘管中頻電源控制板,是本公司開發(fā)使用研制的新型控制觸發(fā)板。主要由電源、調(diào)節(jié)器、移相控制電路、保護(hù)電路、啟動(dòng)演算電路、逆變頻率跟蹤、逆變脈沖形成、脈沖放大及脈沖變壓器組成。其核心部件采用美國生產(chǎn)的高性能、高密度、超大規(guī)模專用
DLJ集成電路,使其電路除調(diào)節(jié)器外,其余均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,整流觸發(fā)器部分不需要任何調(diào)整,而且可靠性高、脈沖對(duì)稱度高、抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快等特點(diǎn),又由于有相序自適應(yīng)電路,無需同步變壓器,所以,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中免去了調(diào)相序、對(duì)同步的工作,僅需把
KP晶閘管的門極線接入控制板相應(yīng)的接線端上,整流部分便能投入運(yùn)行。
逆變采用掃頻式零壓軟啟動(dòng)方式,啟動(dòng)性能優(yōu)于普通的零壓軟啟動(dòng)電路。并設(shè)有自動(dòng)重復(fù)啟動(dòng)電路,可防止中頻電源偶爾的啟動(dòng)失敗,使啟動(dòng)成功率達(dá)到
100%。頻率跟蹤電路采用的是平均值取樣方案,提高了逆變的抗干擾能力,而且僅需取樣中頻電壓信號(hào),而無需槽路電容器的電流信號(hào),免去了外接中頻電流互感器、確定取樣電流相位的煩惱。因此,在調(diào)試和使用現(xiàn)場(chǎng)中,也不會(huì)由于中頻輸出線或取樣電流互感器的相位接反,而產(chǎn)生中頻電源不能啟動(dòng)的問題。
逆變電路中還加有逆變角調(diào)節(jié)電路,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載阻抗的匹配,達(dá)到恒功率輸出,可以制成“快速熔煉”的中頻電源,達(dá)到節(jié)時(shí)、節(jié)電、提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)的目的(此功能也可被關(guān)掉)。逆變部分的主要電路均在
DLJ大規(guī)模集成電路的內(nèi)部,亦是數(shù)字電路。
DLJ-6控制板全板僅有
8只集成電路、
4只晶體管、
6只微調(diào)電位器、
33個(gè)引出端子,安裝十分方便。適用于各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。
2、產(chǎn)品名稱
產(chǎn)品名稱:
DLJ-6恒功率晶閘管中頻電源控制板
3、適用裝置
適用于
400HZ-10KHZ各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。
4、正常使用條件
4.1海拔不超過
2000米。
4.2環(huán)境溫度不低于
-10℃,不高于
+40℃。
4.3空氣最大相對(duì)濕度不超過
90%(
20℃±
5℃時(shí))。
4.4運(yùn)行地點(diǎn)無導(dǎo)電及性塵埃,無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。
4.5無劇烈振動(dòng)和沖擊。
5、主要技術(shù)參數(shù)
5.1主電路進(jìn)線額定電壓:
100V~660V(
50HZ)(注意
R8、
R9、
R10的匹配。)
5.2控制供電電源:單相
17V/2A。
5.3中頻電壓反饋信號(hào):
AC 15V/15mA。
5.4電流反饋信號(hào):
AC 12V/5mA三相輸入。
5.5整流觸發(fā)脈沖移相范圍:α
=0~130°。
5.6整流觸發(fā)脈沖不對(duì)稱度:小于
1°。
5.7整流觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度:≥
600μ
S、雙窄、間 隔
60°。
5.8整流觸發(fā)脈沖特性:觸發(fā)脈沖峰值電壓:≥
12V
觸發(fā)脈沖峰值電流:≥
1A
觸發(fā)脈沖前沿陡度:≥
0.5A/μ
S
5.9逆變頻率:
400HZ-10KHZ。
5.10逆變觸發(fā)脈沖信號(hào)寬度:
1/16×逆變頻率。
5.11逆變觸發(fā)脈沖特性:觸發(fā)脈峰值電壓:≥
22V
觸發(fā)脈峰值電流:≥
1.5A
觸發(fā)脈沖前沿陡度:≥
2A/μ
S
(逆變的觸發(fā)脈沖變壓器是外接的)
5.12最大外型尺寸:
245×
175×
40mm。
5.13故障信號(hào)輸出:
控制板在檢測(cè)到故障信號(hào)時(shí),輸出一組接點(diǎn)信號(hào),該接點(diǎn)容量為
AC:
5A/220V;
DC:
10A/28V。
6、電路原理
整個(gè)控制電路除逆變末級(jí)觸發(fā)單元外,做成一塊印刷電路板結(jié)構(gòu)。功能上包括電源、整流觸發(fā)、調(diào)節(jié)器、逆變觸發(fā)、啟動(dòng)演算等,除調(diào)節(jié)器為模擬運(yùn)算電路外,其余均為數(shù)字電路。
組成該控制板的核心集成電路為
U5,型號(hào)為
DLJ它是一塊專用超大規(guī)模數(shù)字集成電路,有
3路時(shí)鐘輸入口,
33路輸入
/輸出口,內(nèi)部功能包括整流移相觸發(fā)、相序自適應(yīng)、逆變觸發(fā)、逆變引前角鎖定、逆變重復(fù)起動(dòng)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、缺相保護(hù)、水壓低保護(hù)、水溫高保護(hù)控制板欠壓保護(hù),另外還有二個(gè)外部故障輸入保護(hù)。
6.1整流觸發(fā)工作原理
這部分電路包括三相同步、相序自適應(yīng)、壓控時(shí)鐘、數(shù)字觸發(fā)、末級(jí)驅(qū)動(dòng)等電路。
三相同步信號(hào)直接由晶閘管的門極引線
K4、
K6、
K2從主回路的三相進(jìn)線上取得,由
R8、
C5、
R9、
C6、
R10、
C7進(jìn)行濾波,再經(jīng)
6只光電耦合器進(jìn)行電位隔離,獲得
6個(gè)相位互差
60度的矩形波同步信號(hào),輸入到
U5的
54P、
56P、
58P、
60P、
61P、
63P。
在
U5的內(nèi)部有相序自適應(yīng)電路,確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。
U3D及其周圍電路構(gòu)成壓控時(shí)鐘,其輸出信號(hào)的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓
VK而線性變化。壓控時(shí)鐘信號(hào)輸入到
U5的
3P,作為數(shù)字觸發(fā)的時(shí)鐘
CL0K1。
數(shù)字觸發(fā)的特征是用計(jì)數(shù)(時(shí)鐘脈沖)的辦法來實(shí)現(xiàn)移相,
6路整流移相觸發(fā)脈沖均由
U5產(chǎn)生。
6路整流移相觸發(fā)脈沖經(jīng)
U6晶體管陳列放大后,驅(qū)動(dòng)整流脈沖變壓器輸出。
6.2調(diào)節(jié)器工作原理
共設(shè)有
2個(gè)調(diào)節(jié)器:中頻電壓
/電流調(diào)節(jié)器、逆變角調(diào)節(jié)器。
其中電壓
/電流調(diào)節(jié)器(
U3C),是常規(guī)的
PI調(diào)節(jié)器,在啟動(dòng)和運(yùn)行的整個(gè)階段,該環(huán)始終參與工作;逆變角調(diào)節(jié)器(
U3B)用于使逆變橋能在某一Э角下穩(wěn)定的工作。
調(diào)節(jié)器電路的工作過程可以分為兩種情況;一種是直流電壓沒有達(dá)到最大值的時(shí)候,即
U3D沒有限幅,而
U3A工作于限幅狀態(tài),對(duì)應(yīng)的為最小逆變Э角,此時(shí)系統(tǒng)完全是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓
/電流閉環(huán)系統(tǒng);另一種情況是直流電壓已到最大值,即
U3D開始限幅,整流橋的調(diào)節(jié)不再起作用,而
U3A退出限幅狀態(tài)開始工作,調(diào)節(jié)逆變角調(diào)節(jié)器的Э角給定值,使輸出的中頻電壓增加,達(dá)到新的平衡。此時(shí),就有電壓
/電流調(diào)節(jié)器與逆變角調(diào)節(jié)器雙環(huán)工作。
中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號(hào)由
UP1、
UP2輸入后,分為兩路,一路由
U2C進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后送到
U5的
12P,另一路經(jīng)
D35-D38整流后,又分為兩路,一路送到電壓
/電流調(diào)節(jié)器,另一路送到過電壓保護(hù)。
由主回路交流互感器取得的電流信號(hào),先在外部轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),從I1、I2、I3輸入,經(jīng)二極管D39~D44整流后,再分為兩路,一路作為過流保護(hù)信號(hào),另一路作為電壓/電流調(diào)節(jié)器的反饋信號(hào)。
6.3逆變部分工作原理
本電路逆變觸發(fā)部分,采用的是掃頻式零壓軟起動(dòng),只需取一路中頻電壓反饋信號(hào),無需槽路中頻電容器上的電流信號(hào),其本質(zhì)上相當(dāng)于它激轉(zhuǎn)自激電路,屬于平均值反饋電路。由于主回路上無需附加任何起動(dòng)電路,不需要預(yù)充磁或預(yù)充電的起動(dòng)過程,因此,主回路得以簡化,調(diào)試過程簡單。
起動(dòng)過程大致是這樣的,在逆變電路起動(dòng)前,先以一個(gè)高于槽路諧振頻率的它激信號(hào)去觸發(fā)逆變晶閘管,當(dāng)電路檢測(cè)到主回路開始有直流電流時(shí),便控制它激信號(hào)的頻率從高向低掃描,同時(shí)繼續(xù)加大主回路的直流電流,當(dāng)它激信號(hào)頻率下降到接近槽路諧振頻率時(shí),中頻電壓便建立起來,并反饋到自動(dòng)調(diào)頻電路。自動(dòng)調(diào)頻電路一旦投入工作,便停止它激信號(hào)的頻率往低掃描動(dòng)作,轉(zhuǎn)由自動(dòng)調(diào)頻電路控制逆變動(dòng)引前角,使設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
若一次起動(dòng)不成功,即自動(dòng)調(diào)頻電路沒有抓住中頻電壓反饋信號(hào),此時(shí),它激信號(hào)便會(huì)一直掃描到最低頻率,重復(fù)起動(dòng)電路一旦檢測(cè)到它激信號(hào)進(jìn)入到最低頻段,便進(jìn)行一次再起動(dòng),把它激信號(hào)再推到最高頻率,重新掃描一次,直至起動(dòng)成功。重復(fù)起動(dòng)的周期約為
0.5移鐘。
由
UP1和
UP2輸入的中頻電壓信號(hào),經(jīng)
U2C轉(zhuǎn)換成方波信號(hào),輸入到
U5的
12P。由
U5的
64P、
67P輸出的逆變觸發(fā)信號(hào),經(jīng)
U7隔離放大后,驅(qū)動(dòng)逆變觸發(fā)
C MOS晶體管
Q5、
Q6。
U4A和
U4C構(gòu)成逆變壓控時(shí)鐘,輸入到
U5的
83P;同時(shí)又由
U7進(jìn)行頻壓轉(zhuǎn)換后用于驅(qū)動(dòng)頻率表。
FHZ微調(diào)電位器用于整定外接頻率表的讀數(shù)。
另外,當(dāng)發(fā)生過電壓保護(hù)時(shí),
U5內(nèi)部的過電壓保護(hù)振蕩器起振,輸出
2倍于最高逆變頻率的觸發(fā)脈沖,使逆變橋的
4只晶閘管均導(dǎo)通。
U4B為起動(dòng)失敗檢測(cè)器,其輸出控制
U5內(nèi)部重復(fù)起動(dòng)電路。
6.4啟動(dòng)演算工作原理
過電流保護(hù)信號(hào)經(jīng)
U1B,送到
U5的
15P,封鎖整流觸發(fā)脈沖;驅(qū)動(dòng)“
GL”
LED批示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。通過"
W2 IF"微調(diào)電位器可整定過流電平。
當(dāng)三相交流輸入缺相時(shí),本控制板均能對(duì)電源實(shí)現(xiàn)保護(hù)和指示。其原理是:由
4#、
6#、
2#晶閘管的陰極(
K)分別取
A、
B、
C三相電壓信號(hào)(通過門極引線),經(jīng)過光電耦合器的隔離送到
U5進(jìn)行檢測(cè)和判別,一旦出現(xiàn)“缺相”故障時(shí),除了封鎖整流觸發(fā)脈沖外,還驅(qū)“
QX”
LED批示燈以及報(bào)警繼電器。
為了使控制電路能夠更可靠準(zhǔn)確的運(yùn)行,控制電路上還設(shè)置了啟動(dòng)定時(shí)器和控制電源欠壓檢測(cè)保護(hù)。在開機(jī)的瞬間,控制電路的工作是不穩(wěn)定的,設(shè)置一個(gè)
3秒鐘左右的定時(shí)器,待定時(shí)過后,才容許輸出觸發(fā)脈沖。這部分電路由
U1C等元件構(gòu)成。若由于某種原因造成控制板上直流供電電壓過低,穩(wěn)壓器不能穩(wěn)壓,亦會(huì)使控制出錯(cuò)。設(shè)置一個(gè)欠壓檢測(cè)電路(由
U1D等組成),當(dāng)
VCC電壓低于
12.5V時(shí)便封鎖整流觸發(fā)脈沖,防止不正確的觸發(fā),同時(shí)點(diǎn)亮“
QY”
LED批示燈和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。
自動(dòng)重復(fù)起動(dòng)電路在
U5內(nèi)部。微動(dòng)開關(guān)
DIP-2用于關(guān)閉自動(dòng)重復(fù)起動(dòng)電路。
U1A組成中頻過電壓檢測(cè),輸入到
U5的
15P,封鎖整流觸發(fā)脈沖;驅(qū)動(dòng)“
GY”
LED指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器;同時(shí)使過壓保護(hù)振蕩器起振。調(diào)節(jié)"
W1 VF"微調(diào)電位器可整定過壓電平。
U8A及周圍電路組成水壓過低延時(shí)保護(hù)電路,延時(shí)時(shí)間約
3秒。輸入到
U5的
77P,封鎖整流觸發(fā)脈沖;驅(qū)動(dòng)“
SY”
LED指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警繼電器。
U8B,周圍電路組成水溫過高延時(shí)保護(hù)電路,不延時(shí)。輸入到
U5的
76P,封鎖整流觸發(fā)脈沖;驅(qū)動(dòng)“
SW”
LED指示燈亮和驅(qū)動(dòng)報(bào)警斷電器。
以上保護(hù),只有通過復(fù)位信號(hào),或通過關(guān)機(jī)后再開機(jī)進(jìn)行“上電復(fù)位”方可再運(yùn)行。
復(fù)位開關(guān)信號(hào)由
KZ、
GND輸入,閉合狀態(tài)為復(fù)位
/暫停。
聯(lián)系人:王沖 聯(lián)系電話:13991865828