基于晶閘管關(guān)斷時(shí)間控制的高效中頻電源
3 晶閘管關(guān)斷時(shí)間(TOT)控制電路的引用
以德國AEG公司,英國RADYNE公司為代表的中頻電源產(chǎn)品,都采用了TOT(turn off time)定時(shí)控制法。其特點(diǎn)是按標準給定的TOT和實(shí)際TOT之間的差值及時(shí)對觸發(fā)角進(jìn)行調整,以便準確控制逆變晶閘管的關(guān)斷恢復時(shí)間。前已述及,無(wú)論從安全運行要求,還是確保恒功率輸出的要求,都希望調節觸發(fā)角(即超前功率因數角φ)。為此,我們從參考文獻[2]引用了“TOT”定時(shí)控制法的“超前觸發(fā)脈沖形成電路”,以滿(mǎn)足高效中頻熔煉電源輸出恒功率對冀塹鶻詰囊求。
圖2是TOT控制法“超前觸發(fā)脈沖形成電路”框圖及波形圖。該電路由中頻負載電路電壓uH和電容支路電流信號及其轉換電路,異或非門(mén)U1A,比較器B,JK觸發(fā)器U3A和斜波生成電路組成。其核心部分是保證在uH過(guò)零之前的TOT時(shí)間內,比較器B產(chǎn)生下降沿,使JK觸發(fā)器翻轉,由Q及Q端輸出超前觸發(fā)脈沖。比較器B反相輸入端接斜坡電壓信號uc2;而同相輸入端接冀塹鶻諦藕uc1。通過(guò)uc1與uc2比較(交點(diǎn))確定觸發(fā)脈沖位置。
(a)電路框圖
(b)波形圖
圖2 超前觸發(fā)脈沖形成電路
4 φ角的控制思想和策略
常規并聯(lián)諧振電流型中頻電源一般按下列思想設計控制電路,即在升溫初期,讓觸發(fā)角固定在某一φmin下,依靠調節整流橋的控制角α來(lái)提升中頻電壓uH;而在升溫后期,則靠保持最大直流輸出功率Pdmax=UdmaxIdmax完成熔煉。但由于RH的變化,使熔煉大部分時(shí)間達不到Pdmax,因而熔煉周期長(cháng),熱損大,效率低。為此,可以保留升溫初期的控制過(guò)程不變,而在升溫后期,采用調節嫉目刂品椒ǎ使Rd保持不變,維持最大功率輸出,使中頻電源由低效變成高效。
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