[發明專利]一種感應加熱電源相控自適應式控制電路及方法

有效

• 申請號: 201310092156.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103209504B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 劉光輝;郭朋超;王傳智
• 申請（專利權）人: 洛陽科諾工業設備有限公司
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

1.一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，包括：三相晶閘管整流橋、直流濾波電感L1、負載RL和控制電路；所述控制電路由RC濾波網絡電路、6路光耦隔離器、6路方波信號、相序判別電路、缺相保護檢測、相序調整電路、6路觸發脈沖產生電路、6路隔離功率放大組成，所述RC濾波網絡電路通過6路光耦隔離器的6路方波信號與相序判別電路、缺相保護檢測、相序調整電路相連，相序調整電路的輸出端通過6路觸發脈沖產生電路、6路隔離功率放大電路與三相晶閘管整流橋的觸發端相連。

2.根據權利要求1所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述RC濾波網絡電路由電阻R3、R4、R5輸出端間的電容C3、C4、C5連接組成，RC濾波網絡電路輸入端VA0、VB0、VC0連接三相公用電網。

3.根據權利要求1所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述6路光耦隔離器由限流電阻R6至R8、6路光耦、上拉電阻R9至R14、抗干擾電容器C6至C11組成，6路光耦的輸入端與限流電阻R6至R8相連，6路光耦的輸出端VAB1、VBC1、VAC1、VBA1、VCA1、VCB1與上拉電阻R9至R14、抗干擾電容器C6至C11相連；上拉電阻R9至R14另一端與電源15V相連，抗干擾電容器C6至C11另一端接地。

4.根據權利要求1所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述相序判別電路、缺相保護檢測由集成電路U1、定時電容C1至C2、限流電阻R1至R2、LED指示燈D1至D2組成；集成電路U1為CD4044芯片，集成電路U1的A0至A5端與光耦隔離器輸出端VAB1、VBC1、VAC1相連；集成電路U1的A6至A7端通過定時電容C1至C2接地；集成電路U1的Q1端與相序調整電路相連，集成電路U1的Q2至Q3端通過限流電阻R1至R2與LED指示燈D1至D2相連。

5.根據權利要求3所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述光耦隔離器U4為集電極開路型件，光耦隔離器U4輸出端具有完成電平變換的上拉電阻R9至R14；所述光耦的隔離電壓為5000VAC。

6.根據權利要求3所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述6路光耦隔離器產生的6路方波信號VAB1、VBC1、VAC1、VBA1、VCA1、VCB1為6路正弦半波的同步信號或零點基準信號；其中，方波信號VAB1、VBC1、VAC1與相序判別電路相連。

7.根據權利要求1所述的感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述電阻R3、R4、R5及電容器C3、C4、C5為高精度、低溫漂型器件。

8.根據權利要求1所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述相序調整電路由兩個U2和U3的相同芯片CD4053組成，芯片?U2的輸入端與芯片U3的輸入端相連分別為：VAB1、VBC1、VAC1、VBA1、VCA1、VCB1輸入端，芯片U2的輸出同步信號端VPA1、VPB1、VPC1，芯片U3的輸出同步信號端為VNA1、VNB1、VNC1。

9.根據權利要求1所述的一種感應加熱電源相控自適應式控制電路，所述6路隔離功率放大電路，其中的一路由功率放大三極管通過隔離變壓器與二極管相連構成。

10.如權利要求1所述電路的一種感應加熱電源相控自適應式控制的方法，其步驟如下：

1）、通過連接到三相公用電網的RC濾波網絡電路，濾除三相電網電壓波形中高次諧波成分，避免同步信號相位不穩定；

2）、通過限流電阻R6至R8、光耦隔離器、上拉電阻R9至R14完成電平變換，輸出6路高電平15V低電平0V的方波信號；

3）、所述同步輸出信號VAB1、VBC1、VAC1、VBA1、VCA1、VCB1通過電容器C6至C11濾除開關信號上升、下降沿產生的振蕩雜波；

4）、同步信號VAB1、VBC1、VAC1、VBA1、VCA1、VCB1分別通過相序調整電路芯片U2、芯片U3時，

當相序為正序時，相序判別信號pcns1為高電平+15V，?芯片U2選通VAB1、VBC1、VCA1輸出同步信號VPA1、VPB1、VPC1，?U3選通VAC1、VBA1、VCB1輸出同步信號VNA1、VNB1、VNC1，LED指示燈D1亮；

當相序為負序時，相序判別信號pcns1為低電平0V，?U2選通VAC1、VBA1、VCB1輸出同步信號VPA1、VPB1、VPC1，?U3選通VAB1、VBC1、VCA1輸出同步信號VNA1、VNB1、VNC1，LED指示燈D2亮；

5）、同時，同步信號VAB1、VBC1、VAC1連接相序判別電路U1，正常情況下phopen為高電平，VAB1超前VBC1電角度120°、VBC1超前VAC1電角度120°相序為正序時，相序判別信號pcns1為高電平；

當VAC1超前VBC1電角度120°、VBC1超前VAB1?電角度120°相序為負序時，相序判別信號pcns1為低電平，LED指示燈D1亮表示正序，D2亮表示負序；U1內部邏輯處理電路根據三相電角度相互差120°，任何兩相之間的重疊區域角度為60°，重疊時間為3.33ms，C1、C2即是設定補償時間大于3.33ms；

當出現缺相時，信號phopen變為低電平，發送到相序調整電路處理；6路觸發脈沖產生電路根據處理后的同步信號VPA1、VPB1、VPC1、VNA1、VNB1、VNC1和Vcon功率給定信號（0-10V）比較處理計算后產生6路相互間隔60°的雙窄觸發脈沖，控制角度范圍為120°-0°，然后經6路觸發脈沖隔離功率放大電路處理后控制三相晶閘管整流橋的觸發端，對應輸出功率范圍是（0-100%）額定值。