文档介绍：目录
1
2
方案比较 2
方案论证 6
方案选择 7
8
8
同步信号整形电路 8
脉冲形成电路 9
高频脉冲调制电路 10
六脉冲形成电路 11
脉冲驱动电路 12
晶闸管控制电路 13
移相控制电路 14
15
特殊元器件介绍 17
集成触发电路TCA785 17
六路双脉冲形成器KC41 19
温度传感器MAX6611 20
4. 系统调试 22
24
系统功能 24
指标参数 24
25
25
设计的收获体会 25
致谢 26
【参考文献】 27
附录:交流调压器电路总图 28

60年代以前,作为交流功率(或电压)控制器(或调节器)的,主要有接触器、接触调压器、感应调压器、移圈式调压器和饱和电抗器等设备。它们的共同特点是采用以电磁原理为基础的铁心与线圈结构。然而,晶闸管的出现,使60年代的交流控制器增添了崭新的品种——晶闸管交流电力控制调节器。
晶闸管交流电力控制调节器在自动控制系统中的作用,实际上相当于一个在信息处理控制中心与交流负载之间的接口,在系统中起到了承上启下、强弱电交接转换的作用。不难想象在这种先进的自动控制系统中,如果换用接触调压器、感应调压器或移圈调压器,由于这些产品的电磁及机械结构的灵敏度差、惯性大,必然会使整个系统的控制质量大为逊色。然而晶闸管交流电力控制调节器却为自动控制系统提供了高精度及高动态指标的可能。
所谓的晶闸管交流电力控制调节器就是通过对晶闸管的控制,可把固定的交流电压转换成可调的交流电压。根据对晶闸管的不同触发控制,可分为以下三种情况:
移相触发控制。在电源电压的每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,可以方便地调节输出电压的有效值,这种电路称为交流调压器。
过零触发控制。这种电路是将负载与交流电源接通几个整周波,再断开几个整周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率,这种电路称为交流调功器。有全周波连续式和全周波间隔式两种型式。
通—断控制。把晶闸管反并联后串入交流电路中,代替电路中的机械开关,起接通和断开电路的作用,这就是交流电力电子开关。
交流电力控制调节器广泛应用于电炉的温度控制、舞台灯光的调节、中小功率异步电动机小范围调速以及电解电镀中整流变压器的一次绕组电压控制等。
作为交流电力电子开关,它可以控制交流电机间隙运行,也可控制电机正反转。由于它属于无触点开关,所以没有火花及拉弧现象。

方案比较
方案一、采用交流调功电路来实现电炉的温度控制。如果在单相或三相电路中将一对反并联晶闸管或一只双向晶闸管串接在电源与负载之间,并在设定运行周期内改变触发晶闸管的过零脉冲数目,就可以控制晶闸管的导通周波数(导通比),借以平滑地调节输出功率P2的大小。P2与导通比Ka的函数关系为:
;
式中,=设定运行周期(s);f=电源频率(Hz);n=设定运行周期内的导通周波数;
=额定输出容量;m=相数;=每相额定负载电压(V);=每相额定负载电流(V);
=,导通比。
。
图中,点画线部分为调功器。快速熔断器FU、反并联晶闸管VT、电流互感器TA等组成调功器主电路。零脉冲电路(1)、导通比电路(2)、过流截止电路(3)、“与”门电路(4)和脉冲变压器(5)组成晶闸管控制电路。电炉负载RL,温度传感器BST及PID调节器通过外控开关S与调功器组成闭环控制,可自动调节电路温度。
“与”门电路(4)接受三个信号。首先是电路(1)发出的与电源电压波形过零点同步的触发脉冲,即“零脉冲”信号;其次是电路(2)周期性输出的高电平连续可调的导通比(占空比)信号;第三是过电流截止信号。只要主电路没有出现过电流,电路(3)就输出高电平,“与”门电路与脉冲变压器均输出与电源电压过零点同步的、数目连续可调的触发脉冲,使VT相应导通。所以,调功器输出功率可在零与全功率(导通比为1,既连续导通时的输出功率)输出之间平滑可调。如果主电流发生过流,过流截止电路(3)从电流互感器测知过流信号并立即动作,输出低电平信号,使双向晶闸管截止。快速熔断器RD对主电路实行短路保护,发生过流时,过流截止能在RD动作之前截止电流,增加了一次保护。
方案一原理方框图
方案二、采用交流调压器实现电炉的温度控制。