等直徑硅碳棒導通到過零關斷之間的角度
控溫所用等直徑硅碳棒電路的任務是通過調壓來實現交流調功。通常,由等直徑硅碳棒實現交流調壓的途徑有兩條:一是改變控制周期內電壓波形的導通角,稱為調相;另一種是波形不變而改變其電壓波在控制周期內出現的次數,稱為脈沖調功。就觸發方式而言,前者為移相觸發,后者為過零觸發。移相觸發的優點首先是輸出相對地連續、均勻而調節精細,適合于要求高精度的控溫場合。其次,調相輸出的波形雖不“規整”但卻正負半周對稱,無直流成分,可直接用于電感負載。其最大的缺點是:大電流的切入造成對電網的沖擊,不規整的脈沖負載電流引起電網波形的畸變及對其它電設備的中頻千擾。輸出的線性范圍窄而線性度又不好,只能靠反饋來改善。過零觸發在調節的精細度和抗電源擾動方面均不如移相觸發。但它最大的優點是,不對電網造成嚴重污染和干擾其它用電設備,而且爐子功率愈大,優點愈突出。本溫度控制系統要求控制精度高,因此采用了移相觸發方式。本系統的雙向可控硅應用電路如圖4-9所示。圖4-9中RL為負載,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為加在負載等直徑硅碳棒上的電壓,Ug為等直徑硅碳棒的觸發電壓,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通之間的角度稱為觸發角,用“表示,從等直徑硅碳棒導通到過零關斷之間的角度稱為導通角,用e表示,則:e=二一ao圖中小為觸發脈沖寬度。改變觸發角a的大小,可以改變負載上電壓的波形,即改變了負載上電壓的有效值,觸發角越小,負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為n,則根據上述波形可以求出負載電阻上的電壓有效值為。
這個公式將觸發角與負載上的電壓聯系了起來,負載上的電壓有效值U與它在某個時刻所發的熱量g有關系;為加熱元件的阻值,基本上可視它為常數。k"us)=Qrs)'。是系統的控制器的理論輸出,即控制量,而觸發角。是控制器的實際輸出,因此a和u關系如下:控制器計算出控制量u后,要經過上式求出觸發角。并輸出給觸發器觸發可控硅。
雙向可控硅觸發電路獨立做成一塊PCB板,以便調試。主要由電源模塊、信號調理模塊、脈沖觸發模塊以及斷偶保護模塊構成。
電源模塊實現部分是先將交流220V經變壓器變壓為三路交流18V。一路將整流濾波穩壓產生電壓士15V,一路經整流濾波產生24V,還有一路為KJ006提供同步電壓。
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