中頻電源控制板

一、概述

DLJ-88中頻電源控制板，是本公司開發使用研制的新型雙橋整流（及十二脈波）控制觸發板。DLJ-8中頻電源控制板用于主回路采用雙橋整流（見附圖1）的中頻電源，雙橋整流中頻電源可以減少運行引起的電網諧波、提高功率因數和運行效率。雙橋整流中頻電源必須配專用的整流變壓器，其副邊有△和Y兩組繞組（或＋15o　、－15o兩組繞組），分別工給兩組整流橋，再經兩個濾波電感之后，并聯供給逆變器。

DLJ-8中頻電源控制板主要由電源、給定調節器、平衡調節器、移相控制電路、保護電路、啟動演算電路、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的高性能、高密度、超大規模專用DLJ集成電路，使其電路除調節器外，其余均實現數字化，因此可靠性高、脈沖對稱度高、抗干擾能力強、反應速度快等特點。

二　技術參數

1、產品名稱

產品名稱：DLJ-8十二脈波中頻電源控制板

2、適用裝置

適用于200HZ-1000HZ各種晶閘管并聯諧振中頻電源。

3、正常使用條件

3.1海拔不超過2000米。

3.2環境溫度不低于-10℃，不高于+40℃。

3.3空氣最大相對濕度不超過90%（20℃±5℃時）。

3.4運行地點無導電及爆炸性塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。

3.5無劇烈振動和沖擊。

4、主要技術參數

4.1主電路進線額定電壓：380V~1140V（50HZ）。

4.2控制供電電源：單相18V/1A、單相6V/3A、三相18V/2A、三相18V/2A、。

4.3中頻電壓反饋信號：AC 15V/15mA。

4.4電流反饋信號：AC 12V/5mA六相輸入。

4.5整流觸發脈沖移相范圍：α=0~130°。

4.6整流觸發脈沖不對稱度：小于1°。

4.7整流觸發脈沖信號寬度：≥600μS、雙窄、間隔60°。

4.8整流觸發脈沖特性：觸發脈沖峰值電壓：≥12V

                   觸發脈沖峰值電流：≥1A

                   觸發脈沖前沿陡度：≥0.5A/μS

4.9逆變頻率：200HZ-2500HZ。

4.10逆變觸發脈沖信號寬度：1/32×逆變頻率。

4.11逆變觸發脈沖特性：觸發脈峰值電壓：≥22V

                   觸發脈峰值電流：≥1.5A

                   觸發脈沖前沿陡度：≥2A/μS

4.12最大外型尺寸：335×230×40mm。

4.13故障信號輸出：

   控制板在檢測到故障信號時，輸出一組接點信號，該接點容量為AC：5A/220V；DC：10A/28V。

三、電路原理

整個控制電路除末級觸發單元（整流逆變脈沖板）外，做成一塊印刷電路板結構。功能上包括電源、整流觸發、給定調節器、平衡調節器、逆變觸發、啟動演算等，除調節器為模擬運算電路外，其余均為數字電路。

組成該控制板的核心集成電路為U10、U11，型號為DLJ，它是二塊專用超大規模數字集成電路，內部功能包括整流移相觸發、相序自適應、逆變觸發、逆變引前角鎖定、逆變重復起動、過流保護、過壓保護、缺相保護、水壓低保護、水溫高保護、控制板欠壓保護。

1整流觸發工作原理

DLJ-88雙橋整流整流電源控制板，有兩套相互獨立觸發這部分，它們分別包括三相同步、相序自適應、壓控時鐘、數字觸發、末級驅動等電路。

三相同步信號通過同步變壓器進入控制板，再進行濾波，再經光電耦合器進行電位隔離，分別獲得6個相位互差60度的矩形波同步信號，輸入到U10(或U11)的輸入端。

在U10(或U11)的內部有相序自適應電路，確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。

U3B及其周圍電路構成壓控時鐘，其輸出信號的周期隨調節器的輸出電壓VK而線性變化。壓控時鐘信號輸入到U10(或U11)的3P，作為數字觸發的時鐘CL0K1。

數字觸發的特征是用計數（時鐘脈沖）的辦法來實現移相，6路整流移相觸發脈沖均由U10(或U11)產生。6路整流移相觸發脈沖經晶體管放大后，驅動整流脈沖變壓器輸出。

2給定調節器工作原理

共設有2個調節器：中頻電壓/電流調節器、逆變角調節器。

其中電壓/電流調節器（U5C），是常規的PI調節器，在啟動和運行的整個階段，該環始終參與工作；逆變角調節器（U5A）用于使逆變橋能在某一Э角下穩定的工作。

調節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到最大值的時候，即U5C沒有限幅，而U5A工作于限幅狀態，對應的為最小逆變Э角，此時系統完全是一個標準的電壓/電流閉環系統；另一種情況是直流電壓已到最大值，即U5C開始限幅，整流橋的調節不再起作用，而U5A退出限幅狀態開始工作，調節逆變角調節器的Э角給定值，使輸出的中頻電壓增加，達到新的平衡。此時，就有電壓/電流調節器與逆變角調節器雙環工作。

中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號由UP1、UP2輸入后，分為兩路，一路由U2C進行電平轉換后送到U10的12P，另一路經D35-D38整流后，又分為兩路，一路送到電壓/電流調節器，另一路送到過電壓保護。

由主回路交流互感器取得的電流信號，先在外部轉換成電壓信號，從I1、I2、I3、I4、I5、I6輸入，經二極管整流后，再分為兩路，一路作為過流保護信號，另一路作為電壓/電流調節器的反饋信號。

3逆變部分工作原理

   本電路逆變觸發部分，采用的是掃頻式零壓軟起動，只需取一路中頻電壓反饋信號，無需槽路中頻電容器上的電流信號，其本質上相當于它激轉自激電路，屬于平均值反饋電路。由于主回路上無需附加任何起動電路，不需要預充磁或預充電的起動過程，因此，主回路得以簡化，調試過程簡單。

起動過程大致是這樣的，在逆變電路起動前，先以一個高于槽路諧振頻率的它激信號去觸發逆變晶閘管，當電路檢測到主回路開始有直流電流時，便控制它激信號的頻率從高向低掃描，同時繼續加大主回路的直流電流，當它少許信號頻率下降到接近槽路諧振頻率時，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動調頻電路。自動調頻電路一旦投入工作，便停止它激信號的頻率往低掃描動作，轉由自動調頻電路控制逆變動引前角，使設備進入穩態運行。

若一次起動不成功，即自動調頻電路沒有抓住中頻電壓反饋信號，此時，它激信號便會一直掃描到最低頻率，重復起動電路一旦檢測到它激信號進入到最低頻段，便進行一次再起動，把它激信號再推到最高頻率，重新掃描一次，直至起動成功。重復起動的周期約為0.5移鐘。

   由UP1和UP2輸入的中頻電壓信號，經U4B轉換成方波信號，輸入到U11的12P。由U11的 64P、67P輸出的逆變觸發信號，經U7隔離放大后，驅動逆變觸發CMOS晶體管Q5、Q6 、Q16、Q17。U4A和U4D構成逆變壓控時鐘，輸入到U5的83P；同時又由U9進行頻壓轉換后用于驅動頻率表。FHZ微調電位器用于整定外接頻率表的讀數。

   另外，當發生過電壓保護時，U5內部的過電壓保護振蕩器起振，輸出2倍于最高逆變頻率的觸發脈沖，使逆變橋的4只晶閘管均導通。

U3A為起動失敗檢測器，其輸出控制U10內部重復起動電路。

四、控制板的接線端子與參數

五、發光二極管工作狀態

六、電位器