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在如今的工业控制中,可控硅的应用是越来越多,它有很多优点,如可以实现无触点的开关,没有高压大电流接触时产生的火花,也就不存在灭弧装置了;对交流电机的无极变速控制,加热器,水流控制等的模拟线形控制都是很好的。笔者接触了很多雷同的控制器,发现大部分控制器都有单片机控制,就是单片机接受外来的控制信号,通过计算等处理来驱动可控硅。在环境比较差的工业状况中,需要很好的屏蔽措施才能保证单片机的正常无误的工作,而且一旦改设备出现问题,就给维修但来了很大的困难,特别是通过判断验证了是单片机本身的问题,那么这个控制器就没有了作用,除非发还厂家维修,这样代价就高了。
该设计驱除了单片机,为维修带来了很多方便,而且元器件很少,控制原理简单,成本低,同时很简单的实现单相电控制向三相电控制的转化,而且三相控制器也可以实现单相控制。下面是本设计的方框图:
首先将电网电经过变压器降到Un(t)=15V,然后通过LM393比较器,Un与控制信号产生的比较电压Uci进行比较,当Un(t)<UCI时,LM393输出高电平,否则输出低电平。高电平经过驱动处理得到可以直接控制可控硅导通角的电压信号。也就是通过对比较电压的控制来实现对可控硅导通角的控制,进而实现了对可控硅的控制。
外部控制信号Uce经过乘法器AD532产生内部控制信号Uci,Uci=¥×Uce,其中¥为乘法器系数。Uci与Un通过LM393进行比较,得出阶跃信号Ux,Ux经过驱动电路驱动可控硅40TPS12A,实现对可控硅的控制,达到电压控制的目的。
另外,在工业控制当中,控制外部信号Uce可能是频率信号Fce,为了实现两种控制信号的控制,针对不同的控制信号,采取相应的处理,主要通过短路块或者是拨码开关来实现。首先将频率信号转化成相应的电压信号,主要通过LM331F/V变换器来实现,也就是将Fce通过LM331产生Uce,进而转化成电压控制。
本设计的主要特点有:
1.
能够实现电压和频率双重控制,切换简单方便。
2.
电路简单,成本低廉,可以制成单相独立模块,各相电路之间可以无差别的调换使用,单相与三相之间的切换不存在任何障碍。
3.
整个设计中没有任何软件控制,全都是硬件电路实现,控制信号线路简单明了,给维修带来了很大的方便。
4.
对于不同相序电压的控制信号,采用了同步相序信号控制,降低了功耗。
下面是一个简单的电路图,详细的图纸作为保留,谢谢
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