等直徑硅碳棒導(dǎo)通到過零關(guān)斷之間的角度
控溫所用等直徑硅碳棒電路的任務(wù)是通過調(diào)壓來實現(xiàn)交流調(diào)功。通常,由等直徑硅碳棒實現(xiàn)交流調(diào)壓的途徑有兩條:一是改變控制周期內(nèi)電壓波形的導(dǎo)通角,稱為調(diào)相;另一種是波形不變而改變其電壓波在控制周期內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù),稱為脈沖調(diào)功。就觸發(fā)方式而言,前者為移相觸發(fā),后者為過零觸發(fā)。移相觸發(fā)的優(yōu)點首先是輸出相對地連續(xù)、均勻而調(diào)節(jié)精細,適合于要求高精度的控溫場合。其次,調(diào)相輸出的波形雖不“規(guī)整”但卻正負(fù)半周對稱,無直流成分,可直接用于電感負(fù)載。其最大的缺點是:大電流的切入造成對電網(wǎng)的沖擊,不規(guī)整的脈沖負(fù)載電流引起電網(wǎng)波形的畸變及對其它電設(shè)備的中頻千擾。輸出的線性范圍窄而線性度又不好,只能靠反饋來改善。過零觸發(fā)在調(diào)節(jié)的精細度和抗電源擾動方面均不如移相觸發(fā)。但它最大的優(yōu)點是,不對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染和干擾其它用電設(shè)備,而且爐子功率愈大,優(yōu)點愈突出。本溫度控制系統(tǒng)要求控制精度高,因此采用了移相觸發(fā)方式。本系統(tǒng)的雙向可控硅應(yīng)用電路如圖4-9所示。圖4-9中RL為負(fù)載,亦即加熱元件等直徑硅碳棒,它基本上是純電阻特性的。UI為電源電壓,Ud為加在負(fù)載等直徑硅碳棒上的電壓,Ug為等直徑硅碳棒的觸發(fā)電壓,RDS為快速熔斷器。電路中的各個電壓波形如圖4-10所示。
從等直徑硅碳棒開始承受電壓到開始導(dǎo)通之間的角度稱為觸發(fā)角,用“表示,從等直徑硅碳棒導(dǎo)通到過零關(guān)斷之間的角度稱為導(dǎo)通角,用e表示,則:e=二一ao圖中小為觸發(fā)脈沖寬度。改變觸發(fā)角a的大小,可以改變負(fù)載上電壓的波形,即改變了負(fù)載上電壓的有效值,觸發(fā)角越小,負(fù)載上的電壓有效值越大,反之,則越小。若電源電壓的有效值為U,,自偶變壓器的降壓系數(shù)為n,則根據(jù)上述波形可以求出負(fù)載電阻上的電壓有效值為。
這個公式將觸發(fā)角與負(fù)載上的電壓聯(lián)系了起來,負(fù)載上的電壓有效值U與它在某個時刻所發(fā)的熱量g有關(guān)系;為加熱元件的阻值,基本上可視它為常數(shù)。k"us)=Qrs)'。是系統(tǒng)的控制器的理論輸出,即控制量,而觸發(fā)角。是控制器的實際輸出,因此a和u關(guān)系如下:控制器計算出控制量u后,要經(jīng)過上式求出觸發(fā)角。并輸出給觸發(fā)器觸發(fā)可控硅。
雙向可控硅觸發(fā)電路獨立做成一塊PCB板,以便調(diào)試。主要由電源模塊、信號調(diào)理模塊、脈沖觸發(fā)模塊以及斷偶保護模塊構(gòu)成。
電源模塊實現(xiàn)部分是先將交流220V經(jīng)變壓器變壓為三路交流18V。一路將整流濾波穩(wěn)壓產(chǎn)生電壓士15V,一路經(jīng)整流濾波產(chǎn)生24V,還有一路為KJ006提供同步電壓。
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