专利名称：一种晶闸管稳压电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，尤其是一种在区熔高频感应加热电源上用于振荡管 (电子管)灯丝无级调压电路，即一种晶闸管稳压电路。
背景技术：
目前区熔加热装置中使用的电子管，采用鴒丝阴极和碳化敷钍鴒丝阴极两类，这两种阴 极有一个共同的特点是，冷态电阻比热态电阻小很多，钨丝的冷态电阻大约是热态的1/14, 碳化敷钍鴒丝冷态电阻大约是热态的1/9,不能在冷态时立即加上额定电压。
石友化敷钍鴒丝阴极电子管工作在发射电流不饱和状态下，灯丝电源的小幅度波动对输出 功率很小，但灯丝电压绝对不能超过允许波动范围，否则会大大缩短电子管的工作寿命。一 般灯丝电压的波动最好在额定值的±2 %以内。新管子一般输出电压都调低1. 5 % ~ 2 % ,使 用 一段时间后再将电压升到额定，这样会延长电子管使用寿命。
钨丝阴极电子管工作在发射电流饱和状态，故灯丝电源的小幅度波动对输出功率很大。 钨丝阴极还有一个重要特点，灯丝电压太高会影响电子管的寿命，在满足输出功率要求的情 况下应将灯丝电压降低使用，如降5%，其使用寿命可增加一倍。
无论采用采用鴒丝阴极和碳化敷钍鴒丝阴极两类，灯丝的启动电流大小和工作电流的稳 定对电子管的使用寿命具有重要的作用。现在常用的灯丝工作电路有四种方式，参见附图1 _4。
图(1)是电阻限流启动电路，图(2)是电感限流启动电路，它们均为分级送电线路，
首先接触器KM1接通，接触器KM2断开，此时灯丝电压相当于额定电压的40%左右，经过
1 ~2分钟预热后接通KM2,使灯丝达到额定电压，但是灯丝电压不能够连续可调，而且不
能控制启动电流，导致启动电流4艮大。
图(3)是磁饱和稳压电路，该电路具有一定的稳压效果，但只能在输入电压的±10%变
化时，输出电压变化才小于2%,基本满足电子管灯丝电压要求，而且启动电流需要2倍左右的额定电流，所以工作时噪音偏大，这种方式的启动电流也不能控制。
图(4)为自耦变压器手动调压电路，首先将自耦变压器调到最小，然后慢慢调到50%输 出，预热1分钟在将输出电压调整到额定。这种方式采用手动调节自耦变压器，输出电压平 滑度不好，使用很不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种晶闸管稳压电路，包括
设定电压模块用于设定灯丝控制器输出电压的给定量，从0~100%连续可调，设定电 压0~ 100°/。对应灯丝电压0~额定值；
上升斜坡模块用于设定灯丝控制器输出电压从零伏上升到设定电压所需要的时间，并 在规定的时间把电压从零伏上升到设定电压；其中上升斜坡模块主要用来调节输出电压的平 滑度，斜坡时间越长输出电压的变化越平滑；
电流反馈处理模块采集输出电流进行采集、整形、变换、滤波处理处理后反馈到PID 调节器；
电压反馈处理^t块采集输出电压进行采集、整形、变换、滤波处理处理后反馈到PID 调节器；
限制值模块用于设定电流限定值，其为一个0 ~ 100%可调的一个数值；
限制调节器才艮据限制值，限制输出电流的最大值，实际灯丝控制器的输出电流值-额定 灯丝控制器的电流值x限制值，如额定为100A,限制值为50 % ,那么输出最大限制在50A;所 以限制调节器主要用来限定输出电流，使实际电流值不超过设定的限制值；
PID调节器为一般通用的PID调节器，用于调节输出电压，使其始终保持稳定；
脉冲触发模块用于产生可控器件的触发信号。
由于该稳压电路采用自动调节，使用方便；调节曲线平滑，可以延长负载的使用寿命。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是电阻限流启动电路。 图2是电感限流启动电路。 图3是磁饱和稳压电路。 图4是自耦变压器手动调压电路。 图5是晶闸管限流启动自动稳压电路。 图6是晶闸管限流启动过程。
具体实施方式
如图5所示的晶闸管限流启动自动稳压电路，包括
设定电压模块用于设定灯丝控制器输出电压的给定量，从0~100%连续可调，设定电 压0-100%对应灯丝电压0~额定值。
上升斜坡模块用于设定灯丝控制器输出电压从零伏上升到设定电压所需要的时间，并在规 定的时间把电压从零伏上升到设定电压。其中上升斜坡模块主要用来调节输出电压的平滑度， 斜坡时间越长输出电压的变化越平滑。
电流反馈处理模块采集输出电流进行采集、整形、变换、滤波处理后反馈到PID调节 器。
电压反馈处理模块采集输出电压进行采集、整形、变换、滤波处理后反馈到PID调节器。
限制值模块用于设定电流限定值，其为0 ~ 100%可调的一个数值。
限制调节器根据限制值，限制输出电流的最大值，实际灯丝控制器的输出电流值-额定 灯丝控制器的电流值x限制值，如额定为100A,限制值为50% ,那么输出最大限制在50A;所 以限制调节器主要用来限定输出电流，使实际电流值不超过设定的限制值。
PID调节器为一般通用的PID调节器，用于调节输出电压，使其始终保持稳定。
脉冲触发模块用于产生可控器件的触发信号。
首先通过设定电压模块设定灯丝工作电压，根据设定电压，在设定的时间内通过上升斜坡模块，将设定电压变换成按指数上升的曲线，直到上升到设定的灯丝工作电压，电流将从 零平滑地上升到额定电流；电压反馈处理模块完成输出电压的采集、整形和滤波处理，然后 提供给PID调节器模块作外环电压控制；电流反馈处理完成输出电流的采集、整形、变换、 滤波处理，然后提供给PID调节器模块作内环电流控制，同时提供给限制调节器模块用于快 速响应限制电流；电压反馈模块和设定电压模块通过PID调节器模块进入限制调节器模块， 限制调节器模块输出信号给脉冲触发模块，脉冲触发模块提供标准触发信号给晶闸管模块， 最终完成整个系统的双闭环控制。
该区熔高频感应加热电源上用于振荡管(电子管)灯丝无级调压，电源通过SRC连接到 灯丝变压器原边，在设定电压为零时输出电压也为零，设定电压时对应电子管灯丝额定电压。 由于该稳压电路采用自动调节，使用方便；调节曲线平滑，可以延长负载的使用寿命。 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征 和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述， 均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是 一系列等效或类似特征中的 一个例子而已。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1、一种晶闸管稳压电路，包括设定电压模块用于设定灯丝控制器输出电压的给定量，从0～100％连续可调，设定电压0～100％对应灯丝电压0～额定值；上升斜坡模块用于设定灯丝控制器输出电压从零伏上升到设定电压所需要的时间，并在规定的时间把电压从零伏上升到设定电压；其中上升斜坡模块主要用来调节输出电压的平滑度，斜坡时间越长输出电压的变化越平滑；电流反馈处理模块采集输出电流进行采集、整形、变换、滤波处理后反馈到PID调节器；电压反馈处理模块采集输出电压进行采集、整形、变换、滤波处理处理后反馈到PID调节器；限制值模块用于设定电流限定值，其为0～100％可调的一个数值；限制调节器根据限制值，限制输出电流的最大值，实际灯丝控制器的输出电流值＝额定灯丝控制器的电流值×限制值，如额定为100A，限制值为50％，那么输出最大限制在50A；所以限制调节器主要用来限定输出电流，使实际电流值不超过设定的限制值；PID调节器为一般通用的PID调节器，用于调节输出电压，使其始终保持稳定；脉冲触发模块用于产生可控器件的触发信号。
2、如权利要求1所述的晶闸管稳压电路，其特征在于首先通过设定电压模块设定灯丝 工作电压，根据设定电压，在设定的时间内通过上升斜坡模块，将设定电压变换成按指数上 升的曲线，直到上升到设定的灯丝工作电压，电流将从零平滑地上升到额定电流；电压反馈 处理模块完成输出电压的采集、整形和滤波处理，然后提供给PID调节器模块作外环电压控 制；电流反馈处理完成输出电流的采集、整形、变换、滤波处理，然后提供给PID调节器模 块作内环电流控制，同时提供给限制调节器模块用于快速响应限制电流；电压反馈模块和设 定电压模块通过PID调节器模块进入限制调节器模块，限制调节器模块输出信号给脉冲触发模块，脉冲触发模块提供标准触发信号给晶闸管模块，最终完成整个系统的双闭环控制。
专利摘要本实用新型公开了一种晶闸管稳压电路，包括设定电压模块，上升斜坡模块，电流反馈处理模块，电压反馈处理模块，限制值模块，限制调节器，PID调节器，脉冲触发模块。由于该稳压电路采用自动调节，使用方便；调节曲线平滑，可以延长负载的使用寿命。
文档编号G05F1/12GK201365356SQ200820140889
公开日2009年12月16日 申请日期2008年10月22日 优先权日2008年10月22日
发明者阳 黄 申请人:四川英杰电气有限公司