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襄阳市仪骏波微电子设备有限公司
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使用说明书小芯片六脉波
1、概述
MPU-2恒功率晶闸管中频电源控制板主要由电源、调节器、移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成.其核心部件采用高性能、高密度、大规模专用MPU集成电路,使其电路除调节器外,其余均实现数字化,整流触发器部分不需要任何调整,具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点,又由于有相序自适应电路,无需同步变压器,所以,现场调试中免去了调相序、对同步的工作,仅需把KP晶闸管的门极线接入控制板相应的接线端上,整流部分便能投入运行.
逆变采用扫频式零压软启动方式,启动性能优于普通的零压软启动电路.并设有自动重复启动电路,可防止中频电源偶尔的启动失败,使启动成功率达到100%.频率跟踪电路采用的是平均值取样方案,提高了逆变的抗干扰能力,而且仅需取样中频电压信号,而无需槽路电容器的电流信号,免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼.因此,在调试和使用现场中,也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反,而产生中频电源不能启动的问题.
逆变电路中还加有逆变角调节电路,可以自动调节负载阻抗的匹配,达到恒功率输出,可以制成“快速熔炼”的中频电源,达到节时、节电、提高网侧功率因数的目的(此功能也可被送掉).逆变部分的主要电路均在MPU-2大规模集成电路的内部,亦是数字电路.
MPU-2控制板全板仅有7只集成电路、6只晶体管、6只微调电位器、32个引出端子,安装十分方便,适用于各种晶闸管并联谐振中频电源.
MPU-2控制板在设计中征求了多方面的意见,采取了有效措施,使得调试极为方便,大多数参数的都由电路内部自动设定,需要用户调整的只有6只电位器的参数设定,所以具有极强的通用性和互换性.
2、产品名称
产品名称:恒功率晶闸管中频电源控制板
3、适用装置
适用于400HZ-10KHZ各种晶闸管并联谐振中频电源.
4、正常使用条件
4.1海拔不超过2000米.
4.2环境温度不低于-10℃,不高于 40℃.
4.3空气最大相对湿度不超过90%(20℃±5℃时).
4.4运行地点无导电及爆炸性尘埃,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽.
4.5无剧烈振动和冲击.
5、主要技术参数
5.1主电路进线额定电压:100V~660V(50HZ)(注意R3、R7、R11的匹配)
5.2控制供电电源:单相17V/2A.
5.3中频电压反馈信号:AC 12V/15mA.
5.4电流反馈信号:AC 12V/5mA三相输入.
5.5整流触发脉冲移相范围:α=0~130°.
5.6整流触发脉冲不对称度:小于1°.
5.7整流触发脉冲信号宽度:≥600μS、双窄、间隔60°.
5.8整流触发脉冲特性:触发脉冲峰值电压:≥12V
触发脉冲峰值电流:≥1A
触发脉冲前沿陡度:≥0.5A/μS
5.9逆变频率:400HZ~10KHZ.
5.10逆变触发脉冲信号宽度:1/16×逆变频率.
5.11逆变触发脉冲特性:触发脉峰值电压:≥22V
触发脉峰值电流:≥3A
触发脉冲前沿陡度:≥2A/μS
(逆变的触发脉冲变压器是外接的)
5.12最大外型尺寸:238×175×40mm.
5.13故障信号输出:
控制板在检测到故障信号时,输出一组接点信号,该接点容量为AC:5A/220V:DC:10A/28V.
6、电路原理
整个控制电路除逆变末级触发单元外,做成一块印刷电路板结构.功能上包括电源、整流触发、调节器、逆变、启动演算等,除调节器为模拟运算电路外,其余均为数字电路.
组成该控制板的核心集成电路为IC6,型号为MPU-2,它是一块专用超大规模数字集成电路,有3路时钟输入口,31路输入/输出口,内部功能包括整流移相触发、相序自适应、逆变触发、逆变引前角锁定、逆变重复起动、过流保护、过压保护、缺相保护、水压低保护、控制板欠压保护,另外还有三个0.2秒钟的定时器.
6.1整流触发工作原理
这部分电路包括三相同步、相序自适应、压控时钟、数字触发、末级驱动等电路.
三相同步信号直接由晶闸管的门极引线K4、K6、K2从主回路的三相进线上取得,由R3、C1、R7、C2、R11、C3进行滤波,再经6只光电耦合器进行电位隔离,获得6个相位互差60度的矩形波同步信号(低电平有效),输入到IC6的5P-10P.
在IC6的内部有相序自适应电路,确保了中频电源的三相交流输入可以不分相序.
IC1D及其周围电路构成压控时钟,其输出信号的周期随调节器的输出电压VK而线性变化.压控时钟信号输入到IC6的11P,作为数字触发的时钟CL0K0.
数字触发的特征是用计数(时钟脉冲)的办法来实现移相,6路整流移相触发脉冲均由IC6产生,IC2C、IC2D及其周围电路组成定输出脉宽电路.6路整流移相触发脉冲经IC5晶体管陈列放大后,驱动整流脉冲变压器输出,这里脉冲变压器采用的是反激工作方式.
6.2调节器工作原理
共设有2个调节器:中频电压/电流调节器、逆变角调节器.
