[实用新型]可控硅中频电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源，尤其是涉及一种结构简单、启动成功率高的可控硅中频电源电路。 

背景技术

随着工业的发展，中频电源的应用也日益广泛，其工作方式多采用并联逆变结构。 

其工作原理为：采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流逆变成一空频率的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成连接并联谐振电路。 

可控硅中频电源的难点在于启动，即在电源正常工作前如何使频率跟踪电路获得正确的槽路谐振频率信号。传统的中频电源采用预充磁、预充电启动方式。传统的中频电源多用预充电的方法，这种方法很难一次就正确检测谐振信号，需多次重复充电、放电的过程，启动成功率低，而且它需要辅助电源、开关及相应的控制电路，大大增加了整机的复杂程度和成本，故障率高，不适于现场使用。同样，对直流部分的稳流电感预充磁方法，也具相同的缺点。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术中频电源采用预充电、预充磁启动方式，存在电路结构复杂、成本高、启动成功率低的问题，提供了一种结构简单、启动成功率高的可控硅中频电源电路。 

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种可控硅中频电源电路，包括主电路和启动触发电路，主电路包括由四个可控硅构成的单相逆变桥，所述启动触发电路包括有启动电路和逆变触发电路，启动电路与逆变触发电路相连接，逆变触发电路连接至单相逆变桥的可控硅控制端上， 

逆变触发电路：以一个高于槽路谐振频率的他激信号去触发可控硅，通过启动电路产生他激信号，控制他激信号频率从高向低进行扫频，直至他激信号频率下降到接近槽路谐振频率，建立起中频电压，然后停止工作； 

启动电路：根据逆变触发电路比较的结果，向逆变触发电路提供不断与中频电压相位接近的启动信号。本发明采用由锁相环构成的逆变触发电路，采用扫频式零压启动方式，在单向逆变桥电路启动前，先以一个高于槽路谐振频率的他激信号去触发可控硅，在电路检测到主电路直流电流时，便控制他激信号频率从高向低进行扫频，当他激信号频率下降到接近槽路的谐振频率时，中频电压便建立起来，然后便停止他激信号的频率扫描，转由启动调频电路控制可控硅逆变前引脚，使设备进入稳态运行。如果它激信号频率下至最低，中频电压仍未建立，则它激又恢复到最高值，重复上述启动过程，直至启动成功。本发明相比传统采用预充磁、预充电启动方式，电路根据简单，且启动成功率更高。 

作为一种优选方案，所述逆变触发电路包括锁相环芯片、JK触发器、两个555定时器，该锁相环芯片具有第一比较输入端、第二比较输入端、启动信号输入端、信号输出端、比较信号输出端，JK触发器具有输入端、第一输出端和第二输出端，第一比较端输入设定的中频信号，比较信号输出端连接启动电路的输入端，启动电路输出端连接启动信号输入端，锁相环芯片信号输出端连接在JK触发器的输入端，JK触发器的第一输出端连接第二比较输入端，且JK触发器的第一输出端和第二输出端分别与555定时器连接，每个555定时器具有两个输出脚，每个输出脚连接到单相逆变桥的一个可控硅控制端上。该锁相环芯片是一个相位自动调节系统，由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三个基本单元构成。锁相环芯片的第一比较输入端输入设定的中频电压信号，经过采集处理后，转换为同频率的方波信号，信号输出端信号经过JK触发器二分频，在JK触发器第一输出端和第二输出端形成相差150°的方波，再经555定时器得到两路逆变触发脉冲V1和V2。JK触发器的第一输出端信号作为锁相环比较器的另一输入信号反馈至锁相环芯片第二比较输入端，通第一比较输入端的中频电压信号进行比较，经过相位比较后输出相位差，该相位差经过低通滤波得到一个平均电压，由比较信号输出端输出，再由启动电路运算后输入到锁相环启动信号输入端，该启动信号输入端相当于压控振荡器输入端，通过内部压控振荡器的处理后由信号输出端输出，信号输出端输出的信号的频率值随启动信号输入端电压大小而改变，信号输出端信号经过JK触发器后又送回到第二比较输入端，构成了一个闭环调节系统，使得锁相环芯片的信号输出端的信号相位和频率不断跟踪第一比较输入端的中频信号的相位和频率，使两个信号的相位差不断减小趋近于零。然后锁相环芯片就进入锁定状态，这样就实现了触发脉冲与中频电压信号的严格同步，而锁相环芯片信号输出端的输出频率是触发脉冲频率的两倍。