可控硅中频电源原理图

可控硅控制电路图解及制作13例可控硅是可控硅整流器的简称。

可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。

它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。

单向可控硅是由三个PN结PNPN 组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。

以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。

另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。

可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。

简易单向可控硅12V触摸开关电路触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。

触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。

如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。

可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，活动导入以可控硅实际应用案例的展示，以激发学生的活动兴趣。

可控硅控制电路的制作13例1：可调电压插座电路如图，可用于调温(电烙铁)、调光(灯)、调速(电机)，使用时只要把用电器的插头插入插座即可，十分方便。

V1为双向二极管2CTS，V2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化。

2：简易混合调光器根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中，电压与电流的最大值在相位上相差90°。

1吨串联中频炉原理技术与分析（1吨串联可控硅中频炉原理技术与分析）1吨串联中频炉是串联逆变中频电炉，是中频炉感应加热炉，如果配一台中频炉炉体熔炼称为单台1吨串联中频炉。

串联逆变中频炉电源工作原理串联逆变电源为电压源供电，串联逆变电源主回路原理图所示。

1吨串联中频炉逆变电源原理说明电源由三相桥式整流桥和可控硅半桥逆变电路组成，运行时整流桥可控硅全导通，满电压工作。

逆变器主电路由二组可控硅桥臂和二组谐振电容器及电炉线圈组成，半桥逆变电路适用于大功率低频率恒压源逆变器。

逆变桥臂上两个SCR交替导通，任何一只SCR导通一定要在串联负载电流过零之后，即大于SCR关闭时间TOT之后，触发导通，如图5，6所示逆变器负载波形图，当SCR电流过零后，与其并联的反向二极管导通，其反向压降把SCR关闭，之后另一臂SCR才能触发导通，逆变器的输出工作频率为300—400Hz，工作频率越高，输出功率越大。

图5为逆变器触发脉冲和负载波形图，把可控硅视为理想开关，瞬时导通和关断，电感L和电阻R串联，等效于炉体的负载，触发脉冲频率略低于负载谐振频率f。

半桥逆变器工作电流流动路经的描述逆变运行时，电流通过逆变器和炉体线圈L的路径，逆变器的工作波形如图7所示，逆变工作前恒定直流电压Ud为电容C1、C2均分，各充电至1／2Ud，均为上正下负电压，当t=to时SCRl被触发导通，电容C1电荷通过SCRl-Lf-Rf -C1下端放电，另一路是使C2充电，+Ud由CF上端-SCRl-Lf-Rf-C2-CF下端，这二路都是同一谐振电路的一部份，由于C1=C2，因而两路的工作频率相同，等于C=C1+C2，Lf-Rf组成的谐振频率。

当t=t1时C1放电结束，C1电压为零，C2上电压必定充电到Ud，因为CF两端电压恒定，其值等于C1和C2电压之和，此时流过负载线圈的电流为最大，I=I1+I2，由于在炉体线圈中储蓄的磁场能量作用下，继续维持上述两路电流流动，使电容C1反向充电，下正上负，而C2则从Ud值继续升高，直到t=t2时，磁场能量降至零，线圈Lf电流I=0，这时C1上反压和C2上正向电压都达到最大值，到此流过炉体线圈的电流为半个正弦波周期。

12MC－中频电源的工作原理12MC－中频电源的基本原理，就是通过二个三相桥式整流电路，把50Hz的工频交流电流整流成直流再经过二个滤波器（直流电抗器）进行滤波，最后由逆变器将直流变为单相中频交流电供给负载，其电源系统方框图见图1。

图1 12脉中频电源系统方框图符号说明：GI—给定积分器VOC—压控振荡器CON2—桥2整流电路VR—电压调节器1TR—桥1触发电路INV—逆变电路CR—电流调节器2TR—桥2触发电路BC—偏压电路CON1—桥1整流电路SP1—工频电流信号处理机SP2—中频电压信号处理机LA—限幅电路ACCT—工频交流电流互感器LP—平衡电抗器一、12MC——三相桥式线路作为整流器的工作情况三相桥式全控整流电路共有六个桥臂，在同一时刻必须有两个桥臂同时工作才能构成回路。

六个桥臂的工作顺序如图2所示。

现假定在时间t1-t2（t1-t2的时间间隔为60°电角度，即为一个周波的1/6T），此时SCR1和SCR6同时工作（图2（a）中涂黑的SCR），输出电压为U AB。

到时刻t2-t3晶闸管SCR2因受脉冲触发而导通，而SCR6则受BC反压而关断，将电流换给了SCR2，这时SCR1与SCR2同时工作，输出电压即为U AC；到时刻t3-t4，SCR3因受脉冲触发而导通，SCR1受到U AB的反压而关闭，将电流换给了SCR3，SCR2和SCR3同时工作，输出电压为U BC；据此，到时刻t4-t5，t5-t6，t6-t1分别为SCR3和SCR4，SCR4和SCR5，SCR5和SCR6同时工作，加到负载上的输出电压分别为R AB、U CA，U CB，这样即把一个三相交流电进行了全波整流，从上述分析可以看出，在一个周期中，输出电压有六次脉动。

这种整流电路由于在每一瞬间都有两个桥臂同时导通，而且每个桥臂导通时间间隔60°，故对触发脉冲有一定要求，即脉冲的时间间隔须必为60°，我们这里采用的是经过调制的双窄脉冲，脉冲间隔依次为60°。

可控硅中频电源的工作原理可控硅中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流—直流—交流变换器,其基本线路如图2 。

下面分整流电路,逆变电路及保护回路分别进行一些介绍。

一三相桥式全控整流电路的工作原理1 三相桥式全控整流电路的工作过程。

三相桥式全控整流电路共有六个桥臂,在每一个时刻必须2个桥臂同时工作,才能够成通路,六个桥臂的工作顺序如图3 。

现假定在时刻t1-t2(t1-t2的时间间隔为60o电角度，既相当于一个周波的1/6)此时SCR 1和SCR6同时工作(图3(a)中涂黑的SCR),输出电压即为VAB。

到时刻t2-t3可控硅SCR2因受脉冲触发而导通,而SCR6则受BC反电压而关闭,将电流换给了SCR2,这时SCR1和SCR2同时工作,输出电压即为VAC,到时刻t3-t4,SCR3因受脉冲触发而导通，SCR1受到VAB的反电压而关闭,将电流换给了SCR3,SC R2和SCR3同时工作,输出电压为VBC,据此到时刻t4-t5, t5-t6, t6-t1分别为SCR3和SCR4, SCR4和S CR5, SCR5和SCR6 同时工作,加到负载上的输出电压分别为VBA,VCA,VCB,这样既把一个三相交流进行了全波整流,从上述分析可以看出,在一个周期中,输出电压有六次脉冲。

这种整流电路由于在每一瞬间都有两个桥臂同时导通,而且每个桥臂导通时间间隔为60o,故对触发脉冲有一定要求,即脉冲的时间间隔必须为60o,而且如果采用单脉冲方式,脉冲宽度必须大于60o,如果采用窄脉冲,则必须采用双脉冲的方法, 既在主脉冲的后面60o的地方再出现一次脉冲。

2 三相同步及触发线路1)三相同步的选取及整形根据三相桥式全控整流过程的有关要求,首先要保证触发电路与三相电源严格同步。

可控硅串联逆变中频电炉技术说明书高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉引言90年代我国工业飞速发展，大容量、高功率，低能耗的中频电炉越来越被人们所关注，尤其在铸造领域中，中频电炉能提供高质量的铁水和钢水，便于在熔化过程中控制温度和化学成份，因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中频电炉，已达数百台之多，几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂的高端技术市场都被国外厂商占有，，目前国内产品比较国外，在控制技术上，按装工艺上仍有相当差距。

铸造厂的传统熔化设备冲天炉，出铁温度低，铁水在炉中增碳较多，不易生产出高质量铸铁件，且冲天炉严重污染环境，在城市区域内不容许存在，目前国内铸造用焦价格猛涨，与中频电炉熔化成本相当。

因此大容量中频电炉是铸造厂节能、高效、清洁环保型熔化设备，所以我们研制，开发大熔量高功率的中频电炉起点高，技术指标以国外最先进的电炉为目标。

串联逆变中频电源具有功率因素高，我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能，谐波小。

一、元器件的选择目前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉，是高效节电最佳的熔化设备。

我国电器工业经过多年的发展，目前按装大容量中频电炉元器件己具备相当条件，大电流耐高压可控硅，高压电热电容己能生产，满足需求。

中频逆变电源的开关元件，目前有二种，可控硅SCR和绝缘栅双极型场效应晶体管IGBT，根据国外文献所载，大功率，较低频率(<1 000Hz)的逆变电源，选用可控硅的关闭时间要求较低，TOT可以在5 0～60微秒级，这样硅片的厚度可以厚些，可控硅的耐压便可以提高，且可控硅的价格比IGBT低得多，．而且工作稳定性和可靠性比IGBT高，我们设计的逆变器选用 KK2500A／2 5 00V可控硅。

目前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅组装。

图1依据功率和频率选择逆变开关元件IGBT特别适用于频率高，功率较小的变频加热设备，如小容量中频真空熔炼炉，工件表面淬火和小件透热等。

中频变频电源是什么意思？（附原理图）中频变频电源是在MPWM模式下以微处理器为核心的，设计有有源组件IGBT模块，它使用数字分频，D/A转换，瞬时值反馈和正弦脉宽调制等技术，用分离变压器输出的技术，提高了整台机器的稳定性。

中频变频电源是什么意思?中频变频电源是在MPWM模式下以微处理器为核心的。

设计有有源组件IGBT模块。

它使用数字分频，D/A转换，瞬时值反馈和正弦脉冲。

宽度调制和其他用于分离变压器输出的技术。

提高了整台机器的稳定性。

变频电源将主电源的交流电从AC→DC→AC转换为纯正弦波输出，其输出电压和频率可以在一定范围内调节，当前，变频电源有两种主要类型：SPWM开关型和线性放大型。

当前，中国有两种主要的变频电源类型：模拟型和程序控制型。

它们的共同点是使用正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术。

所有SPWM电路均使用由硬件实现的全桥逆变器电路，区别在于模拟全频率和电压调节旋钮均由硬件设置实现，频率和电压调整均在硬件中完成，并且主电路与测量的显示参数完全分开，异常的测量显示不会影响正常的输出，并且人机对话无法达到理想状态，与主机的通讯不方便。

程序控制类型实际上是数字-模拟的混合系统，它使用196个单片机作为控制核心，频率和电压通过编程方式进行调整，该程序还可以调整电压的有效值，单片机还可以监视诸如测量显示之类的任务。

高级计算机将数据传输到微型计算机更为方便，但如果过程布局不合理或未编写程序，则可能会发生崩溃重置现象。

在中国，除了这两种类型外，还有一种使用线性放大技术的类型。

这种电源的占有率很小，只能达到几千瓦。

国外也有两种类型：一种是与现有的国产模拟原理几乎相同，另一种是使用DSP作为控制核心的程序控制类型。

与单片机相比，DSP 比CPU更快，集成度更高，存储器容量更高。

作为精简指令系统计算机(RISC)，DSP可以使用PI来调整反馈电压的有效值和给定电压的有效值之间的误差。

另外，测量和显示可以由DSP完成，大多数指令在一周期完成大多数指令。

可控硅的工作原理（带图）可控硅是可控硅整流器的简称。

它是由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。

图3-29是它的结构、外形和图形符号可控硅的三个电极分别叫阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。

当器件的阳极接负电位（相对阴极而言）时，从符号图上可以看岀PN结处于反向，具有类似二极管的反向特性。

当器件的阳极上加正电位时（若控制极不接任何电压），在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。

但当正电压大于某个电压（称为转折电压）时，器件迅速转变到低阻通导状态。

加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。

此时如果在控制极上加有适当大小的正电压（对阴极），则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。

可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。

就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时，器件才可恢复到关闭状态。

图3-30是可控硅的伏安特性曲线。

图中曲线I为正向阻断特性。

无控制极信号时，可控硅正向导通电压为正向转折电压（U BO）；当有控制极信号时，正向转折电压会下降（即可以在较低正向电压下导通），转折电压随控制极电流的增大而减小。

当控制极电流大到一定程度时，就不再出现正向阻断状态了。

曲线H为导通工作特性。

可控硅导通后内阻很小，管子本身压降很低，外加电压几乎全部降在外电路负载上，并流过比较大的负载电流，特性曲线与二极管正向导通特性相似。

若阳极电压减小（或负载电阻增加），致使阳极电流小于维持电流I H时，可控硅从导通状态立即转为正向阻断状态，回到曲线I状态。

曲线山为反向阻断特性。

当器件的阳极加以反向电压时，尽管电压较高，但可控硅不会导通（只有很小的漏电流）。

只有反向电压达到击穿电压时，电流才突然增大，若不加限制器件就会烧毁。

正常工作时，外加电压要小于反向击穿电压才能保证器件安全可靠地工作。

可控硅的重要特点是：只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通，器件中就可以通过较大的电流。