整流觸發(fā)原理

整個晶閘管中頻電源控制電路除逆變末級觸發(fā)電路板外,做成一塊印刷電路板結構,從功能分為整流觸發(fā)部分、調(diào)節(jié)器部分、逆變部分、啟動演算部分。

這部分電路包括三相同步、數(shù)字觸發(fā)、末級驅動等電路。觸發(fā)部分采用的是數(shù)字觸發(fā)，具有可靠性高、精度高、調(diào)試容易等特點。

晶閘管中頻電源數(shù)字觸發(fā)器的特征是：用計（時鐘脈沖）數(shù)的辦法來實現(xiàn)移相，該數(shù)字觸發(fā)器的時鐘脈沖振蕩器是一種電壓控制振蕩器，輸出脈沖頻率受α移相控制電壓Vk 的控制，Vk 降低，則振蕩頻率升高，而計數(shù)器的計數(shù)量是固定的（256），計數(shù)器脈沖頻率高，意味著計一定脈沖數(shù)所需時間短，亦即延時時間短，α角小，反之，α角大。計數(shù)器開始計數(shù)時刻受工頻同步信號控制，在α=0°時開始計數(shù)。現(xiàn)假設在某Vk 值時，根據(jù)壓控振蕩器的控制電壓與頻率間的關系確定輸出振蕩頻率 為25kHZ,則在計數(shù)到256個脈沖所需的時間為（1/25000）×256=10.2（mS），相當于180°電角度。

晶閘管中頻電源的計數(shù)清零脈沖在同步電壓（線電壓）的30°處，這相當于三相全控橋式整流電路的β=30°位置，從清零脈沖起，延時10.2mS產(chǎn)生的輸出觸發(fā)脈沖，也即接近于三相橋式整流電路某一相晶閘管α=150°位置，如果需要得到準確的α=150°觸發(fā)脈沖，可以略微調(diào)節(jié)一下電位器W4。顯然，有三套相同的觸發(fā)電路，而壓控振蕩器和Vk 控制電壓為公用，這樣在一個周期中產(chǎn)生6個相位差60°的觸發(fā)脈沖。

晶閘管中頻電源數(shù)字觸發(fā)器的優(yōu)點是工作穩(wěn)定，特別是用HTL或CMOS數(shù)字集成電路，則可以有很強的抗干擾能力。

IC16A及其周圍電路構成電壓--頻率轉換器，其輸出信號的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓Vk 而線性變化。這里W4微調(diào)電位器是**輸出頻率調(diào)節(jié)（相當于模擬電路鋸齒波幅值調(diào)節(jié)）。

三相同步信號直接由晶閘管的門級引線K4,K6,K2從主回路的三相進線上取得（630V進線場合，經(jīng)隔離降壓變壓器取得），由R23,C1,R63,C40,R102,C63進行濾波及移相，再經(jīng)6只光電耦合器進行電位隔離，獲得6個相位互差60度、占空比略小于50%的矩形波同步信號（如IC2C,IC2D）的輸出。

IC3,IC8,IC12（14536計數(shù)器）構成三路數(shù)字延時器。三相同步信號對計數(shù)器進行復位后，對電壓--頻率轉換器的輸出脈沖每計數(shù)256個脈沖便輸出一個延時脈沖，因計數(shù)脈沖的頻率是受Vk 控制的，換句話說，Vk 控制了延時脈沖。計數(shù)器輸出的脈沖經(jīng)隔離、微分后，變成窄脈沖，送到后級的LM556,它既有同步分頻器的功能，亦有定輸出脈寬的功能。輸出的窄脈沖經(jīng)電阻合成為雙窄脈沖，再經(jīng)晶體管放大，驅動脈沖變壓器輸出。

調(diào)節(jié)器原理

晶閘管中頻電源調(diào)節(jié)器電路的工作過程可以分為兩種情況：

一種是在直流電壓沒有達到*大值的時候，由于阻抗調(diào)節(jié)器的反饋系數(shù)略大，阻抗調(diào)節(jié)器的給定小于反饋，阻抗調(diào)節(jié)器便工作于限幅狀態(tài)，對應的為*小逆變θ角，此時可以認為阻抗調(diào)節(jié)器不起作用，系統(tǒng)完全是一個標準的電壓、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)；

一種情況是直流電壓已經(jīng)達到*大值，電流調(diào)節(jié)器開始限幅，不再起作用，電壓調(diào)節(jié)器的輸出增加，而反饋電流卻不變化，對阻抗調(diào)節(jié)器來說，當反饋電流信號比給定電流略小時，阻抗調(diào)節(jié)器便退出限幅，開始工作，調(diào)節(jié)逆變角調(diào)節(jié)器的θ角給定值，使輸出的中頻電壓增加，直流電流也隨之增加，達到新的平衡。此時，就只有電壓調(diào)節(jié)器與阻抗調(diào)節(jié)器工作，若負載等效電阻RH 的繼續(xù)增大，逆變θ角亦相應增大，直至*大逆變θ角。

晶閘管中頻電源逆變角調(diào)節(jié)器用于使逆變橋能在某一θ角下穩(wěn)定的工作。

中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號由CON2-1和CON2-2輸入后，分為兩路，一路送到逆變部分，另一路經(jīng)D7-D10整流后，又分為三路，一路送到電壓調(diào)節(jié)器；一路送到過電壓保護；一路用于電壓閉環(huán)自動投入。

電壓PI調(diào)節(jié)器由IC13A組成， 其輸出信號由IC13D進行鉗位限幅。IC13C和IC21C組成電壓閉環(huán)自動投入電路， DIP-3開關用于進行電壓開環(huán)調(diào)試。內(nèi)環(huán)采用了電流PI調(diào)節(jié)器進行電流自動調(diào)節(jié)，控制精度在1%以上，由主回路交流互感器取得的電流信號，從CON2-3、CON2-4、CON2-5，經(jīng)二級管三相整流橋（D11～D15）整流后，再分為三路。一路作為電流保護信號，另一路作為電流調(diào)節(jié)器的反饋信號，還有一路作為阻抗調(diào)節(jié)器的反饋信號。由IC17B構成電流PI調(diào)節(jié)器，然后由IC17A隔離，控制觸發(fā)電路的電壓--頻率轉換器。