詳情介紹

DLJ-中頻電源控制板，是本公司開發(fā)使用研制的新型雙橋整流（及十二脈波）控制觸發(fā)板。DLJ-8中頻電源控制板用于主回路采用雙橋整流（見附圖1）的中頻電源，雙橋整流中頻電源可以減少運(yùn)行引起的電網(wǎng)諧波、提高功率因數(shù)和運(yùn)行效率。雙橋整流中頻電源必須配專用的整流變壓器，其副邊有△和Y兩組繞組（或＋15º　、－15º兩組繞組），分別工給兩組整流橋，再經(jīng)兩個(gè)濾波電感之后，并聯(lián)供給逆變器。
DLJ-8中頻電源控制板主要由電源、給定調(diào)節(jié)器、平衡調(diào)節(jié)器、移相控制電路、保護(hù)電路、啟動(dòng)演算電路、逆變頻率跟蹤、逆變脈沖形成、脈沖放大及脈沖變壓器組成。其核心部件采用美國生產(chǎn)的高性能、高密度、超大規(guī)模專用DLJ集成電路，使其電路除調(diào)節(jié)器外，其余均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，因此可靠性高、脈沖對稱度高、抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。
二　技術(shù)參數(shù)
1、產(chǎn)品名稱
產(chǎn)品名稱：DLJ-8十二脈波中頻電源控制板
2、適用裝置
適用于200HZ-1000HZ各種晶閘管并聯(lián)諧振中頻電源。
3、正常使用條件
3.1海拔不超過2000米。
3.2環(huán)境溫度不低于-10℃，不高于+40℃。
3.3空氣最大相對濕度不超過90%（20℃±5℃時(shí)）。
3.4運(yùn)行地點(diǎn)無導(dǎo)電及性塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。
3.5無劇烈振動(dòng)和沖擊。
4、主要技術(shù)參數(shù)
4.1主電路進(jìn)線額定電壓：380V~1140V（50HZ）。
4.2控制供電電源：單相18V/1A、單相6V/3A、三相18V/2A、三相18V/2A、。
4.3中頻電壓反饋信號：AC 15V/15mA。
4.4電流反饋信號：AC 12V/5mA六相輸入。
4.5整流觸發(fā)脈沖移相范圍：α=0~130°。
4.6整流觸發(fā)脈沖不對稱度：小于1°。
4.7整流觸發(fā)脈沖信號寬度：≥600μS、雙窄、間隔60°。
4.8整流觸發(fā)脈沖特性：觸發(fā)脈沖峰值電壓：≥12V
                     觸發(fā)脈沖峰值電流：≥1A
                     觸發(fā)脈沖前沿陡度：≥0.5A/μS
4.9逆變頻率：200HZ-2500HZ。
4.10逆變觸發(fā)脈沖信號寬度：1/32×逆變頻率。
4.11逆變觸發(fā)脈沖特性：觸發(fā)脈峰值電壓：≥22V
                     觸發(fā)脈峰值電流：≥1.5A
                     觸發(fā)脈沖前沿陡度：≥2A/μS
4.12最大外型尺寸：335×230×40mm。
4.13故障信號輸出：
    控制板在檢測到故障信號時(shí)，輸出一組接點(diǎn)信號，該接點(diǎn)容量為AC：5A/220V；DC：10A/28V。
三、電路原理
整個(gè)控制電路除末級觸發(fā)單元（整流逆變脈沖板）外，做成一塊印刷電路板結(jié)構(gòu)。功能上包括電源、整流觸發(fā)、給定調(diào)節(jié)器、平衡調(diào)節(jié)器、逆變觸發(fā)、啟動(dòng)演算等，除調(diào)節(jié)器為模擬運(yùn)算電路外，其余均為數(shù)字電路。
組成該控制板的核心集成電路為U10、U11，型號為DLJ，它是二塊專用超大規(guī)模數(shù)字集成電路，內(nèi)部功能包括整流移相觸發(fā)、相序自適應(yīng)、逆變觸發(fā)、逆變引前角鎖定、逆變重復(fù)起動(dòng)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、缺相保護(hù)、水壓低保護(hù)、水溫高保護(hù)、控制板欠壓保護(hù)。
1整流觸發(fā)工作原理
DLJ-88雙橋整流整流電源控制板，有兩套相互獨(dú)立觸發(fā)這部分，它們分別包括三相同步、相序自適應(yīng)、壓控時(shí)鐘、數(shù)字觸發(fā)、末級驅(qū)動(dòng)等電路。
三相同步信號通過同步變壓器進(jìn)入控制板，再進(jìn)行濾波，再經(jīng)光電耦合器進(jìn)行電位隔離，分別獲得6個(gè)相位互差60度的矩形波同步信號，輸入到U10(或U11)的輸入端。
在U10(或U11)的內(nèi)部有相序自適應(yīng)電路，確保了中頻電源的三相交流輸入可以不分相序。
U3B及其周圍電路構(gòu)成壓控時(shí)鐘，其輸出信號的周期隨調(diào)節(jié)器的輸出電壓VK而線性變化。壓控時(shí)鐘信號輸入到U10(或U11)的3P，作為數(shù)字觸發(fā)的時(shí)鐘CL0K1。
數(shù)字觸發(fā)的特征是用計(jì)數(shù)（時(shí)鐘脈沖）的辦法來實(shí)現(xiàn)移相，6路整流移相觸發(fā)脈沖均由U10(或U11)產(chǎn)生。6路整流移相觸發(fā)脈沖經(jīng)晶體管放大后，驅(qū)動(dòng)整流脈沖變壓器輸出。
2給定調(diào)節(jié)器工作原理
共設(shè)有2個(gè)調(diào)節(jié)器：中頻電壓/電流調(diào)節(jié)器、逆變角調(diào)節(jié)器。
其中電壓/電流調(diào)節(jié)器（U5C），是常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器，在啟動(dòng)和運(yùn)行的整個(gè)階段，該環(huán)始終參與工作；逆變角調(diào)節(jié)器（U5A）用于使逆變橋能在某一Э角下穩(wěn)定的工作。
調(diào)節(jié)器電路的工作過程可以分為兩種情況；一種是直流電壓沒有達(dá)到最大值的時(shí)候，即U5C沒有限幅，而U5A工作于限幅狀態(tài)，對應(yīng)的為最小逆變Э角，此時(shí)系統(tǒng)完全是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓/電流閉環(huán)系統(tǒng)；另一種情況是直流電壓已到最大值，即U5C開始限幅，整流橋的調(diào)節(jié)不再起作用，而U5A退出限幅狀態(tài)開始工作，調(diào)節(jié)逆變角調(diào)節(jié)器的Э角給定值，使輸出的中頻電壓增加，達(dá)到新的平衡。此時(shí)，就有電壓/電流調(diào)節(jié)器與逆變角調(diào)節(jié)器雙環(huán)工作。
中頻電壓互感器過來的中頻電壓信號由UP1、UP2輸入后，分為兩路，一路由U2C進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后送到U10的12P，另一路經(jīng)D35-D38整流后，又分為兩路，一路送到電壓/電流調(diào)節(jié)器，另一路送到過電壓保護(hù)。
由主回路交流互感器取得的電流信號，先在外部轉(zhuǎn)換成電壓信號，從I1、I2、I3、I4、I5、I6輸入，經(jīng)二極管整流后，再分為兩路，一路作為過流保護(hù)信號，另一路作為電壓/電流調(diào)節(jié)器的反饋信號。
3逆變部分工作原理
    本電路逆變觸發(fā)部分，采用的是掃頻式零壓軟起動(dòng)，只需取一路中頻電壓反饋信號，無需槽路中頻電容器上的電流信號，其本質(zhì)上相當(dāng)于它激轉(zhuǎn)自激電路，屬于平均值反饋電路。由于主回路上無需附加任何起動(dòng)電路，不需要預(yù)充磁或預(yù)充電的起動(dòng)過程，因此，主回路得以簡化，調(diào)試過程簡單。
起動(dòng)過程大致是這樣的，在逆變電路起動(dòng)前，先以一個(gè)高于槽路諧振頻率的它激信號去觸發(fā)逆變晶閘管，當(dāng)電路檢測到主回路開始有直流電流時(shí)，便控制它激信號的頻率從高向低掃描，同時(shí)繼續(xù)加大主回路的直流電流，當(dāng)它少許信號頻率下降到接近槽路諧振頻率時(shí)，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動(dòng)調(diào)頻電路。自動(dòng)調(diào)頻電路一旦投入工作，便停止它激信號的頻率往低掃描動(dòng)作，轉(zhuǎn)由自動(dòng)調(diào)頻電路控制逆變動(dòng)引前角，使設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
若一次起動(dòng)不成功，即自動(dòng)調(diào)頻電路沒有抓住中頻電壓反饋信號，此時(shí)，它激信號便會一直掃描到最低頻率，重復(fù)起動(dòng)電路一旦檢測到它激信號進(jìn)入到最低頻段，便進(jìn)行一次再起動(dòng)，把它激信號再推到最高頻率，重新掃描一次，直至起動(dòng)成功。重復(fù)起動(dòng)的周期約為0.5移鐘。
    由UP1和UP2輸入的中頻電壓信號，經(jīng)U4B轉(zhuǎn)換成方波信號，輸入到U11的12P。由U11的 64P、67P輸出的逆變觸發(fā)信號，經(jīng)U7隔離放大后，驅(qū)動(dòng)逆變觸發(fā)C MOS晶體管Q5、Q6 、Q16、Q17。U4A和U4D構(gòu)成逆變壓控時(shí)鐘，輸入到U5的83P；同時(shí)又由U9進(jìn)行頻壓轉(zhuǎn)換后用于驅(qū)動(dòng)頻率表。FHZ微調(diào)電位器用于整定外接頻率表的讀數(shù)。
    另外，當(dāng)發(fā)生過電壓保護(hù)時(shí)，U5內(nèi)部的過電壓保護(hù)振蕩器起振，輸出2倍于最高逆變頻率的觸發(fā)脈沖，使逆變橋的4只晶閘管均導(dǎo)通。
U3A為起動(dòng)失敗檢測器，其輸出控制U10內(nèi)部重復(fù)起動(dòng)電路。
 
四、控制板的接線端子與參數(shù)
 

八、S2開關(guān)工作狀態(tài)
 
 

九、調(diào)試
1調(diào)試需準(zhǔn)備的工具
一臺20M示波器，若示波器的電源線是三芯插頭時(shí)，注意“地線”千萬不能接，示波器外殼對地需絕緣，僅使用一蹤探頭，示波器的X軸、Y軸均需較準(zhǔn)，探頭需在測試信號下補(bǔ)償好。
若無高壓示波器探頭，應(yīng)用電阻做一個(gè)分壓器，以適應(yīng)600V以上電壓的測量。
一個(gè)≤500Ω、≥500W的電阻性負(fù)載。
2 整流部分的調(diào)試（W1）
整流部分的調(diào)試要分開做，先做三角側(cè)，再做星型側(cè)．
 
a. 三角側(cè)整流部分的調(diào)試.
為了調(diào)試的安全，調(diào)試前，應(yīng)該使逆變橋不工作。例如：把平波電抗器的一端斷開，再在整流橋直流口接入一個(gè)≤500Ω、≥500W的電阻性負(fù)載。電路板上的IF微調(diào)電位器W1順時(shí)針旋至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生短路時(shí)，可以提供過流保護(hù)）。主控板上的S1-1、S1-2開關(guān)撥在OFF位置，S1-３開關(guān)撥在ON位置（取消星型側(cè)缺相保護(hù)）；用示波器做好測量整流橋輸出直流電壓波形的準(zhǔn)備；把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小。
送上三角側(cè)三相供電（可以不分相序），檢查是否有缺相報(bào)警報(bào)示，若有，可以檢查進(jìn)線快速熔斷器是否損壞。
把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋大，直流電壓波形應(yīng)該幾乎全放開（A≈0°），6個(gè)波頭都全在，若中頻電源為380V輸入，此時(shí)的直流電壓表應(yīng)為指示在530V左右。再把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小，直流電壓波形幾乎全關(guān)閉，此時(shí)的a角約為120度。輸出直流波形在整個(gè)移相范圍內(nèi)應(yīng)該是連續(xù)平滑的。
若在調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)出不來6個(gè)整流波頭，則應(yīng)檢查6只整流晶閘管的序號是否接對，晶閘管的門級線是否接反或短路。
在此過程調(diào)試中也檢查了面板上的“給定”電位器是否接反，接反了則會出現(xiàn)直流電壓幾乎為最大，只有把“給定”電位器順時(shí)針旋到頭時(shí)，直流電壓才會減小的現(xiàn)象。
在停電狀態(tài)下，把逆變橋接入，使逆變觸發(fā)脈沖投入，去掉整流橋口的電阻性負(fù)載。把電路板上的W2微調(diào)電位器順時(shí)針旋至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生逆變過壓時(shí)，可以提供過壓保護(hù)）。主控板上的S1-１開關(guān)撥在OFF位置，面板上的“給定”電位器逆時(shí)旋至最小。
上電數(shù)秒鐘后，把面板上的“給定”電位器順時(shí)針慢慢地旋大，這時(shí)逆變橋會出現(xiàn)兩種工作狀態(tài)，一種是逆變橋起振，另一種是逆變橋直通。此時(shí)需要的是逆變橋直通，若逆變橋?yàn)槠鹫駹顟B(tài)，可在停電的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)一下，就不會起振了，在緩慢旋大面板上“給定”電位器的操作中，應(yīng)密切注意電流表的反應(yīng)，若電流表的指示迅速增大，則應(yīng)迅速把“給定”電位器逆時(shí)針旋下來，此時(shí)表明電流取樣電路有問題，系統(tǒng)處于電流開環(huán)狀態(tài)，應(yīng)檢查電流互感器是否接上。正常的表現(xiàn)是隨著“給定”電位器的緩慢加大，電流表的指示也跟著增大，當(dāng)停止旋轉(zhuǎn)“給定”電位器時(shí)，電流表的指示能穩(wěn)定的停在某一刻度上。
當(dāng)出現(xiàn)直通現(xiàn)象時(shí)，把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋大，使電流表的指示接近額定值的25%左右。用交流電壓表測量I1、I2、I3三個(gè)接線端子間的電壓，三個(gè)電壓應(yīng)該是大致相等的，若相差太大，說明電流互感器的同名端接錯(cuò)，必須改對，否則會影響電流調(diào)節(jié)器的正常工作。
繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋到頭，電流表的指示應(yīng)接近額定值的50%左右，逆時(shí)針調(diào)節(jié)主控制板上的W1電流把饋微調(diào)電位器，使直流電流表指示到額定輸出電流的50%，完成了額定電流的整定。
b. 星型側(cè)整流部分的調(diào)試.
電路板上的IF微調(diào)電位器W1順時(shí)針旋至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生短路時(shí)，可以提供過流保護(hù)）。主控板上的S1-1、S1-3開關(guān)撥在OFF位置，S1-2開關(guān)撥在ON位置（取消星型側(cè)缺相保護(hù)）；用示波器做好測量整流橋輸出直流電壓波形的準(zhǔn)備；把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小。
送上星型側(cè)三相供電（可以不分相序）。
之后調(diào)試同三角側(cè)整流部分的調(diào)試.
c. 整流部分的統(tǒng)一調(diào)試。
電路板上的IF微調(diào)電位器W1順時(shí)針旋至最高端，（調(diào)試過程發(fā)生短路時(shí)，可以提供過流保護(hù)）。主控板上的S1-1開關(guān)撥在OFF位置， S1-2、S1-3、開關(guān)撥在OFF位置（恢復(fù)缺相保護(hù)）；用示波器做好測量整流橋輸出直流電壓波形的準(zhǔn)備；把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小。
送上三角側(cè)、星型側(cè)六相供電（可以不分相序），檢查是否有缺相報(bào)警報(bào)示，若有，可以檢查進(jìn)線快速熔斷器是否損壞。
上電數(shù)秒鐘后，把面板上的“給定”電位器順時(shí)針慢慢地旋大，這時(shí)逆變橋會出現(xiàn)兩種工作狀態(tài)，一種是逆變橋起振，另一種是逆變橋直通。此時(shí)需要的是逆變橋直通，若逆變橋?yàn)槠鹫駹顟B(tài)，可在停電的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)一下，就不會起振了。
當(dāng)出現(xiàn)直通現(xiàn)象時(shí)，把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋大，直到旋到頭，電流表的指示應(yīng)接近額定值，逆時(shí)針調(diào)節(jié)主控制板上的W1電流把饋微調(diào)電位器，使直流電流表指示到額定輸出電流，完成了額定電流的整定。
三角側(cè)和星型側(cè)的電流不平衡的調(diào)節(jié)；
在啟動(dòng)后，如果三角側(cè)和星型側(cè)的電流同時(shí)增大，則不需要調(diào)整。如果三角側(cè)和星型側(cè)的電流不平衡，則需要調(diào)整W7。
a.                    三角側(cè)電流大，星側(cè)電流小時(shí)：要逆時(shí)針調(diào)節(jié)W7，使三角側(cè)和星型側(cè)的電流一致。
b.                    三角側(cè)電流小，星側(cè)電流大時(shí)：要順時(shí)針調(diào)節(jié)W7，使三角側(cè)和星型側(cè)的電流一致。
3逆變部分的調(diào)試
（1）校準(zhǔn)頻率表（W6）
主控板上的S1開關(guān)的S1-1撥在ON位置、S1-4撥在OFF位置，面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋至最小。把示波器接在Q5或Q6的管殼上，測逆變觸發(fā)脈沖的它激頻率，調(diào)節(jié)W６微調(diào)電位器，使頻率表的讀數(shù)與示波器測得的相一致。
若中頻電源用的是專用中頻頻率表，則可免去此步調(diào)試。但還是推薦使用直流毫安表頭改制的頻率表，這一方面是可以測得最高它激頻率，另一方面是價(jià)格便宜。
（2）起振逆變器
首先檢查逆變晶閘管的門級線連接是否正確，逆變末級上的LED亮度是否正常，不亮則說明逆變末級的NG和NK接線端子接反了。把主控板上的DIP開關(guān)的S1-1撥在ON位置、S1-４撥在OFF位置，把面板上的“給定”電位器逆時(shí)針旋到底，調(diào)節(jié)控制板上的W5，使最高它激頻率高于槽路諧振頻率的1.2倍，W3、W4微調(diào)電位器旋在中間位置。把面板上的“給定”電位器順時(shí)針銷微旋大，這時(shí)它激頻率開始從高往底掃描（從頻率表中可以看出）。逆變橋進(jìn)入工作狀態(tài)，開始起振。若不起振，表現(xiàn)為它激信號反復(fù)作掃頻動(dòng)作，可調(diào)節(jié)中頻電壓互感器的相位，即把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)一下。
若把中頻電壓互感器20V繞組的輸出線對調(diào)后，仍然起動(dòng)不起來，此時(shí)應(yīng)確認(rèn)一下槽路的諧振頻率是否正確，可以用電容/電感表測量一下電熱電容器的電容量及感應(yīng)器的電感量，計(jì)算出槽路的諧振頻率，當(dāng)槽路的諧振頻率處在最高它激頻率的0.6~0.9的范圍內(nèi)時(shí)，起動(dòng)應(yīng)該是很容易的。再著就是檢查一下逆變晶閘管是否有損壞的。
（3）整定逆引前角（W3、W4）
逆變起振后，可做整定逆變引前角的工作，把DIP開關(guān)的S1-1撥在ON位置、S1-４撥在OFF位置，用示波器觀察電壓互感器100V繞組的波形，調(diào)節(jié)主控板上W3微調(diào)電位器，使逆變換相引前角在25°左右，此時(shí)中頻輸出電壓與直流電壓的比為1.3左右。
再把S1-4開關(guān)打在ON位置，調(diào)節(jié)主控板上W4微調(diào)電位器，整定最大逆變換相引前角。根據(jù)不同的中頻輸出電壓為750V時(shí)，則要求最大逆變換相引前角在42°左右，此時(shí)，中頻輸出電壓與直流電壓的比為1.5。
調(diào)試中若出現(xiàn)逆變引前角過大的現(xiàn)相，應(yīng)檢查槽路諧振頻率是否過低。
（4）額定輸出電壓的整定（W2）
在輕負(fù)荷的情況下整定額定輸出電壓，把主控板上的DIP開關(guān)的S1-1撥在ON位置、S1-４撥在OFF位置，W2微調(diào)電位器順時(shí)針旋至最大，把面板上的“給定”電位器順針旋大，逆變橋工作。繼續(xù)把面板上的“給定”電位器順時(shí)針旋至最大，此時(shí)輸出的中頻電壓接近額定值，逆時(shí)針調(diào)節(jié)W2微調(diào)電位器，使輸出的中頻電壓達(dá)到額定值。
（5）注意事項(xiàng)
1.　晶閘管裝置在做絕緣耐壓測試時(shí)，請取下控制板，否則可能造成控制板永久性損壞。
2.　內(nèi)部電路及參數(shù)的更改，恕不另行通知。
3.　如果在使用中造成控制板以外的零部件損壞，本公司概不負(fù)責(zé)。
4.　DLJ器件是一種CMOS器件，使用時(shí)應(yīng)注意，器件的兩個(gè)引腳之間嚴(yán)禁短路，否則將損壞芯片，為保證器件的安全，因此忌用萬用表直接測量器件的引腳。
十、其它問題
1 過壓保護(hù)
控制電路上已經(jīng)把過壓保護(hù)電平固定在額定輸出電壓的1.2倍不合適，可改變控制板上的R48電阻值，減小R48，過壓保護(hù)電平增高；反之減小。
2 過流保護(hù)
控制電路上已經(jīng)把過流保護(hù)電平固定在額定直流電流的1.4倍上，當(dāng)進(jìn)行額定電流的整定時(shí)，過流保護(hù)就自動(dòng)設(shè)定好了。若覺得1.4倍不合適可改變控制板上的R51電阻值，減小R51，過流保護(hù)電平增高；反之減小。
3 額定電流整定
當(dāng)13.2步聚中沒有進(jìn)行額定電流整定的話，可在系統(tǒng)運(yùn)行于重負(fù)荷下，逆時(shí)針調(diào)節(jié)控制板上的W1電流反饋微調(diào)電位器，使直流表達(dá)到額定值。這與一般的中頻電源的電源整定是一樣的。
4 它激頻率
一定要使它激頻度高于槽路可能的最大諧振頻率，否則，系統(tǒng)由于它激頻率的“拽著”而不能正常運(yùn)行。它激頻率高于槽路可能的最大諧振頻率1.3倍是合適的。