[實用新型]串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路

有效

• 申請號: 201320540473.1
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN203416159U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 郭威;李俊;馮強
• 申請（專利權）人: 上海新研工業設備有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本實用新型涉及一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，特別涉及一種應用在金屬熔煉設備中的串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路。

背景技術

串聯諧振中頻電源的逆變工作主回路電感和電容為串聯模式，逆變工作頻率為中頻的電源，逆變工作觸發脈沖采用周期(cycle?by?cycle)的TOT(turn?off?time)控制。由于串聯諧振中頻電源的直流端采用不控整流，線路簡單，直流端功率因數高，對電網的干擾??；容易啟動，適用于頻繁啟動的場合；電流為正弦波，開關損耗??；所以在鑄造和鋼鐵行業，串聯中頻電源應用廣泛。串聯諧振中頻電源，逆變側觸發脈沖一般采用PWM的方式產生，工作過程中不會針對每一個逆變工作周期內的逆變觸發脈沖單獨進行周期控制。

現有可控硅半橋串聯諧振中頻電源普遍采用PWM產生觸發脈沖，控制逆變可控硅工作，產生逆變電流，根據設定功率調節PWM的頻率。逆變電流的過零點和觸發脈沖的時間間隔為TOT時間。在負載變化不大或者恒定的情況下，采用PWM控制不會帶來災難性的后果。但是在熔煉行業，負載的變化很大，在負載突變的情況下，如果采用PWM控制，一個周期的觸發脈沖發送沒有根據負載變化調節，就會導致TOT時間短于可控硅的最小TOT時間限制，導致逆變側可控硅短路，損壞可控硅。

實用新型內容

本實用新型的提供的一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，以克服上述現有技術的缺陷。

本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，具有這樣的特征具有：比較器U1正輸入端與接地端GND相連，負輸入端與逆變電流輸入端CURRENT相連，輸出端通過第一電阻R1與電壓端V相連；第二反相器U2輸出端分別與第七與非門U7第一輸入端相連、通過第四電阻R4與第六與非門U6第一輸入端相連、與第三反相器U3輸入端相連，輸入端與比較器U1輸出端相連；第七與非門U7第二輸入端與第五反相器U5輸出端相連；輸出端與第八與非門U8第一輸入端相連；第六與非門U6第一輸入端分別與第五反相器U5輸入端相連、通過第一電容C1與接地端GND相連，第二輸入端與第三反相器U3輸出端相連，輸出端與第八與非門U8第二端相連；運算放大器U4同相輸入端通過第二電阻R2與接地端GND相連，反相輸入端通過第三電阻R3與控制電壓輸入端CONTROL相連，輸出端通過第六電阻R6與二極管D1正極相連，同相輸入端還與二極管D1正極相連；第五電阻R5兩端分別與運算放大器U4反相輸入端和輸出端相連；定時器U9低觸發端Tri與第八與非門U8輸出端相連，控制電壓端CV通過第二電容C2與接地端GND相連，放電端Dis通過第七電阻R7與定時器U9高觸發端Thr相連，高觸發端Thr分別與二極管D1負極相連、通過第三電容C3與接地端GND連接，輸出端OUT與驅動端DRIVE相連，重置端Re與電壓端V相連。

進一步，本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，還可以具有這樣的特征：比較器U1為LM339比較器。

進一步，本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，還可以具有這樣的特征：第二反相器U2、第三反相器U3和第五反相器U5為CD4090反相器。

進一步，本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，還可以具有這樣的特征：運算放大器U4為LF347運算放大器。

進一步，本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，還可以具有這樣的特征：定時器U9為555定時器。

進一步，本實用新型提供一種串聯諧振中頻電源調壓調頻控制電路，還可以具有這樣的特征：二極管為1N4148快恢復二極管。

實用新型的有益效果

根據本實用新型提供的串聯諧振中頻電源周期TOT控制電路，逆變電流經過比較器變為方波信號，再經過反相器和與非門將方波信號的上升沿和下降沿變為脈沖信號，輸入到定時器U9低觸發端Tri引腳，控制電壓信號經過運算放大器U4變為電流信號，輸入到定時器放電端Dis引腳，控制定時器U9的充放電時間，當檢測到逆變電流過零點時，定時器收到一個低脈沖信號，觸發第三電容C3開始充電，定時器U9輸出高電平，高電平維持時間由控制電壓輸入端CONTROL的電壓決定，從而得到逆變觸發脈沖的時間間隔TOT；所以，由逆變電流的過零點為控制的關鍵節點，每個周期都控制TOT的時間，在熔煉系統負載變化很大的情況下，有效地保證了每一個逆變周期內的TOT時間可靠地小于可控硅的關斷時間，避免了因為負載突變導致的TOT失控，不僅保證整個系統的安全而且還提高了中頻電源的負載匹配性，提高了生產效率。