[實(shí)用新型]可控硅中頻電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320731757.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203788161U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡幼清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波萬(wàn)航實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H02M5/45
• 分類號(hào): H02M5/45;H02M1/36
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;劉正君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電源，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)成功率高的可控硅中頻電源電路。?

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，中頻電源的應(yīng)用也日益廣泛，其工作方式多采用并聯(lián)逆變結(jié)構(gòu)。?

其工作原理為：采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為直流電，經(jīng)電抗器平波后成為一個(gè)恒定的直流電流源，再經(jīng)單相逆變橋，把直流逆變成一空頻率的單相中頻電流。負(fù)載由感應(yīng)線圈和補(bǔ)償電容器組成連接并聯(lián)諧振電路。?

可控硅中頻電源的難點(diǎn)在于啟動(dòng)，即在電源正常工作前如何使頻率跟蹤電路獲得正確的槽路諧振頻率信號(hào)。傳統(tǒng)的中頻電源采用預(yù)充磁、預(yù)充電啟動(dòng)方式。傳統(tǒng)的中頻電源多用預(yù)充電的方法，這種方法很難一次就正確檢測(cè)諧振信號(hào)，需多次重復(fù)充電、放電的過(guò)程，啟動(dòng)成功率低，而且它需要輔助電源、開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的控制電路，大大增加了整機(jī)的復(fù)雜程度和成本，故障率高，不適于現(xiàn)場(chǎng)使用。同樣，對(duì)直流部分的穩(wěn)流電感預(yù)充磁方法，也具相同的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中頻電源采用預(yù)充電、預(yù)充磁啟動(dòng)方式，存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、啟動(dòng)成功率低的問(wèn)題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)成功率高的可控硅中頻電源電路。?

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種可控硅中頻電源電路，包括主電路和啟動(dòng)觸發(fā)電路，主電路包括由四個(gè)可控硅構(gòu)成的單相逆變橋，所述啟動(dòng)觸發(fā)電路包括有啟動(dòng)電路和逆變觸發(fā)電路，啟動(dòng)電路與逆變觸發(fā)電路相連接，逆變觸發(fā)電路連接至單相逆變橋的可控硅控制端上，?

逆變觸發(fā)電路：以一個(gè)高于槽路諧振頻率的他激信號(hào)去觸發(fā)可控硅，通過(guò)啟動(dòng)電路產(chǎn)生他激信號(hào)，控制他激信號(hào)頻率從高向低進(jìn)行掃頻，直至他激信號(hào)頻率下降到接近槽路諧振頻率，建立起中頻電壓，然后停止工作；?

啟動(dòng)電路：根據(jù)逆變觸發(fā)電路比較的結(jié)果，向逆變觸發(fā)電路提供不斷與中頻電壓相位接近的啟動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明采用由鎖相環(huán)構(gòu)成的逆變觸發(fā)電路，采用掃頻式零壓?jiǎn)?dòng)方式，在單向逆變橋電路啟動(dòng)前，先以一個(gè)高于槽路諧振頻率的他激信號(hào)去觸發(fā)可控硅，在電路檢測(cè)到主電路直流電流時(shí)，便控制他激信號(hào)頻率從高向低進(jìn)行掃頻，當(dāng)他激信號(hào)頻率下降到接近槽路的諧振頻率時(shí)，中頻電壓便建立起來(lái)，然后便停止他激信號(hào)的頻率掃描，轉(zhuǎn)由啟動(dòng)調(diào)頻電路控制可控硅逆變前引腳，使設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。如果它激信號(hào)頻率下至最低，中頻電壓仍未建立，則它激又恢復(fù)到最高值，重復(fù)上述啟動(dòng)過(guò)程，直至啟動(dòng)成功。本發(fā)明相比傳統(tǒng)采用預(yù)充磁、預(yù)充電啟動(dòng)方式，電路根據(jù)簡(jiǎn)單，且啟動(dòng)成功率更高。?

作為一種優(yōu)選方案，所述逆變觸發(fā)電路包括鎖相環(huán)芯片、JK觸發(fā)器、兩個(gè)555定時(shí)器，該鎖相環(huán)芯片具有第一比較輸入端、第二比較輸入端、啟動(dòng)信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、比較信號(hào)輸出端，JK觸發(fā)器具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，第一比較端輸入設(shè)定的中頻信號(hào)，比較信號(hào)輸出端連接啟動(dòng)電路的輸入端，啟動(dòng)電路輸出端連接啟動(dòng)信號(hào)輸入端，鎖相環(huán)芯片信號(hào)輸出端連接在JK觸發(fā)器的輸入端，JK觸發(fā)器的第一輸出端連接第二比較輸入端，且JK觸發(fā)器的第一輸出端和第二輸出端分別與555定時(shí)器連接，每個(gè)555定時(shí)器具有兩個(gè)輸出腳，每個(gè)輸出腳連接到單相逆變橋的一個(gè)可控硅控制端上。該鎖相環(huán)芯片是一個(gè)相位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由相位比較器、壓控振蕩器和低通濾波器三個(gè)基本單元構(gòu)成。鎖相環(huán)芯片的第一比較輸入端輸入設(shè)定的中頻電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)采集處理后，轉(zhuǎn)換為同頻率的方波信號(hào)，信號(hào)輸出端信號(hào)經(jīng)過(guò)JK觸發(fā)器二分頻，在JK觸發(fā)器第一輸出端和第二輸出端形成相差150°的方波，再經(jīng)555定時(shí)器得到兩路逆變觸發(fā)脈沖V1和V2。JK觸發(fā)器的第一輸出端信號(hào)作為鎖相環(huán)比較器的另一輸入信號(hào)反饋至鎖相環(huán)芯片第二比較輸入端，通第一比較輸入端的中頻電壓信號(hào)進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)相位比較后輸出相位差，該相位差經(jīng)過(guò)低通濾波得到一個(gè)平均電壓，由比較信號(hào)輸出端輸出，再由啟動(dòng)電路運(yùn)算后輸入到鎖相環(huán)啟動(dòng)信號(hào)輸入端，該啟動(dòng)信號(hào)輸入端相當(dāng)于壓控振蕩器輸入端，通過(guò)內(nèi)部壓控振蕩器的處理后由信號(hào)輸出端輸出，信號(hào)輸出端輸出的信號(hào)的頻率值隨啟動(dòng)信號(hào)輸入端電壓大小而改變，信號(hào)輸出端信號(hào)經(jīng)過(guò)JK觸發(fā)器后又送回到第二比較輸入端，構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使得鎖相環(huán)芯片的信號(hào)輸出端的信號(hào)相位和頻率不斷跟蹤第一比較輸入端的中頻信號(hào)的相位和頻率，使兩個(gè)信號(hào)的相位差不斷減小趨近于零。然后鎖相環(huán)芯片就進(jìn)入鎖定狀態(tài)，這樣就實(shí)現(xiàn)了觸發(fā)脈沖與中頻電壓信號(hào)的嚴(yán)格同步，而鎖相環(huán)芯片信號(hào)輸出端的輸出頻率是觸發(fā)脈沖頻率的兩倍。?