内容发布更新时间 : 2024/6/26 16:46:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

MPU-3型12脉波恒功率晶闸管中频电源控制板

说 明 书

小芯片十二脉波

1．概述

a.MPU-3型12脉波晶闸管中频电源控制板是一种新型控制触发板。主要由电源、调节器、移相控制、保护电路、相序自适应电路、启动演算电路、逆变频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及脉冲变压器组成。其核心部件采用的是高性能、高密度、大规模专用MPU-3集成电路，与我公司开发的高性能软件相结合，从而制成智能化控制芯片---MPU，使该板的控制电电路除调节器外，其余均实现数字化，整流触发器部分不需要任何调整，而且具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点，又由于有相序自适应电路，无需同步变压器，所以现场调试中免去了调相序、对同步的工作，仅需把两个三相中各自6只晶闸管的门阴极线接入控制板相应的接线端上，整流部分便能投入运行。

b.逆变采用扫频式零压软启动方式，启动性能优于普通的零压软启动电路，并设有自动重复启动电路，可防止中频电源偶尔的启动失败，使启动成功率达到100%。频率跟踪电路采用的是平均值取样方案，提高了逆变的抗干扰能力，而且仅需取样中频电压信号，而无需槽路电容器的电流信号，免去了外接中频电流互感器、确定取样电流相位的烦恼。因此，在调试和使用现场中，也不会由于中频输出线或取样电流互感器的相位接反，而产生中频电源不能启动的问题。

c.逆变电路中还加有逆变角调节电路，可以自动调节负载阻抗的匹配，达到恒功率输出，可以制成“快速熔炼”的中频电源, 达到省时、节电、提高网侧功率因数的目的（此功能也可被关掉）。逆变部分的主要电路均在MPU大规模集成电路的内部，亦是数字电路。

d.MPU-3型12脉波晶闸管中频电源控制板全板仅有12只集成电路、7只晶体管、7只微调电位器、47个引出端子，安装十分方便。电路的集成化程度很高，故障率极低。适用于各种晶闸管并联谐振中频电源。

e.MPU-3型12脉波晶闸管中频电源控制板在设计中征求了多方面的意见，采用了有效措施，使得调试极为方便。在大多数参数的设定都由电路内部自动设定，需要用户调整的只有6只电位器的参数设定，所以具有极强的通用性和互换性。

f.MPU-3型12脉波晶闸管中频电源控制板基本上是两套单桥控制电路的合成，核心部分是增加了电流平衡电路，当由于负载不平衡或进线电压不同造成两桥电流不平衡时，它可以自动调节两桥的电流，使之趋向一致。

g.MPU-3型12脉波恒功率控制板、主回路采用双桥整流，可以大大减少电源运行引起的电网谐波，提高功率因数和运行效率。

2．正常使用条件

2.1 海拔不超过2000米。

2.2 环境温度不低于-10℃，不高于+40℃。 2.3 空气最大相对湿度不超过90%(20℃±5℃时)

2.4 运行地点无导电及爆炸性尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。 2.5 无剧烈振动和冲击。

3．主要技术参数

3.1 主电路进线额定电压：100V~660V(50Hz)(注意R3、R7、R11的匹配)； 3.2 控制供电电源：单相17V/2A； 3.3 中频电压反馈信号：AC 12V/15mA； 3.4 电流反馈信号：AC 12V/5mA三相输入； 3.5 整流触发脉冲移相范围：α=0~130o；

1

3.6 整流触发脉冲对称度：小于1o；

3.7 整流触发脉冲信号宽度：≥600μs、双窄、间隔60o； 3.8 整流触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压：≥12V； 触发脉冲峰值电流：≥1A； 触发脉冲前沿陡度：≥0.5A/μs； 3.9 逆变频率：400Hz~8kHz；

3.10 逆变触发脉冲信号宽度：1÷(16×逆变频率)；

3.11 逆变触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压：≥22V；触发脉冲峰值电流：≥3A； 触发脉冲前沿陡度：≥2A/μs；(逆变用触发脉冲变压器是外接的)；

3.12 故障信号输出：控制板在检测到故障信号时，输出一组接点信号，该接点容量为AC：5A/220V；DC：10A/28V。

4．控制板的接线端子与参数

控制板共有47个M3接线端子，各端子功能表见表1。 功 能 端子号 参 数 电源N线 CON1-1 通常与1-2短接 常开点AC、5A/220V、DC10A/28V 故障输出 CON1-2 常开点的定触头，接电源N线 CON2-1 VF 电压反馈信号 CON2-2 中频电压12V CON2-3 1IF 1号整流桥电流反馈信号 CON2-4 AC三上12V CON2-5 CON2-6 RST悬空为运行状态，接地为停止运行和故障控制信号 CON2-7 复位，GND控制信号接地端与给定共用。 CON2-7 GND给定接地 给定 CON2-8 VF给定：DC—15V CON2-9 Vcc、Dc+15V，最大输出20mA CON2-10 2IF 2号整流桥电流反馈信号 CON2-11 Acdg sh 12v CON2-12 CON3-1 17V 电源 CON3-2 AC17V/2A CON3-3 +22V逆变输出公共端E端 逆变脉冲输出 CON3-4 OUT塑变输出端15A CON3-5 OUT逆变输出端15A CON3-6 WP接地为故障状态，WPL灯亮，带3秒延时CND，外故障输入 CON3-7 外故障接地端 CON3-8 Vcc频率表正端 频率表 CON3-9 F频率表负端（5mA输出） G1-G6 接1-6号晶闸管控制极 1号整流脉冲输出 K1-K6 接1-6号晶闭管阴极 G7-G12 接7-12号晶闸管控制极 2号整流脉冲输出 K7-K12 接7-12号晶闭管阴极

5、发光二极管工作状态

2

代 号 POWER1 POWER2 WPL 10C 20C LV OV 10P 20P LED1-LED6 LED7-LED12

6．电位器

发光二极管亮时指示状态 控制电源指示（1号桥） 控制电源指示（2号桥） 水压低故障 1号整流桥过电流故障 2号整流桥过电流故障 控制板电源故障 中频过电压故障 1号整流桥三相输入缺相故障 2号整流桥三相输入缺相故障 1号整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，高亮表示SCR门极接反或开路。 2号整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，高亮表示SCR门极接反或开路。 6.1 W1(1If) 1号整流桥最大输出电流设定电位器(截流)及两桥电流平衡微调电位器，当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。过电流无需调节，当截流值调整好后，过电流自动成为1.4倍的截流值。当两桥电流不平衡时，微调W1和W7，可以使两路电流趋向一致。 6.2 W2(Vf) 最大中频输出电压设定电位器(截压)，当有电压反馈时可设定最大中频输出电压，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。过电压无需调节，当截压值调整好后，过电压自动成为1.2倍的截压值。

6.3 W3(θmax) 最大逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约为40o～60o。 6.4 W4(θmin) 最小逆变引前角设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约为20o～40o。 6.5 W5(F) 外接频率表设定电位器，顺时针方向为读数增大，最大调节范围约3倍。 6.6 W6(Fmax) 最大它激逆变频率设定电位器，顺时针方向为增大，最大调节范围约2倍。 6.7 W7(2If) 2号整流桥最大输出电流设定电位器(截流)及两桥电流平衡微调电位器。当两桥电流不平衡时，微调W1和W7，可以使两路电流趋向一致。

7．安装与连接

MPU-3型12脉波晶闸管中频电源控制板的外形尺寸长×宽×高=295mm×246mm×30mm，安装孔距为285mm×236mm，安装孔为4- 5mm 。G1～G12、K1~K12触发脉冲连接导线用0.7mm2RV导线连接，建议用不同颜色的导线表示极性。其余连接导线用0.5mm2RV导线连接。

如果所装的中频电源不需要复位功能、报警功能、内接频率表的话，端子CON2-1、CON2-6、CON3-8、CON3-9便可不用。 8．调试

8.1 调试需准备的工具

一台20MHz示波器，若示波器的电源线是三芯插头时，注意“地线”千万不能接，示波器外壳对地需绝缘，仅使用一踪探头，示波器的X轴、Y轴均需较准，探头需在测试信号下补偿好。 若无高压示波器探头，应用电阻做一个分压器，以适应600V以上电压的测量。 一个≤500Ω、≥500W的电阻性负载。

8.2 整流部分的调试(W1)

为了调试的安全，调试前应该使逆变桥不工作。例如：把平波电抗器的一端断开，再在整流桥直流口接入一个≤500Ω、≥500W的电阻性负载。电路板上的If微调电位器W1顺时针旋至最高端(调试过程发生短路时，可以提供过流保护)。主控板上的DIP-1开关拨在ON位置。用示波器做好测量整流桥输出直流电压波

3