10t真空電弧爐用40 kA直流電源的研制與應用

圖中IC4B與IC4A分別和外圍元器件一起構成PI調節器。UF與IF分別為來自電壓與電流檢測環節的輸出信號，電壓與電流的檢測均使用了
霍爾傳感器，IC2為電子開關CD4066，在起弧前因IF幾乎為零，比較器IC3A輸出高電平，IC2中引腳6為低電平，引腳12與5為高電平，其內部引腳11與10接通，反饋為電壓反饋，電壓閉環調節器工作，構成電壓閉環；引腳3與4相接，對電流調節器鎖零。當起弧成功后，由于電流值通常已達幾千安培，IC3A輸出低電平，IC2中的引腳12變為低電平，電壓調節器輸出支路因IC2的引腳11與10斷開而退出運行，同時IC2的引腳6變為高電平，電流調節器輸出支路因IC2的引腳8與9接通而投入運行，電流取樣值作為調節器的反饋信號送入電流閉環調節器，從而保證直流電源輸出為穩定度很好的恒流源，滿足熔煉過程中高精度穩定直流電流輸出的需要。
(2)同步環節 10t鈦合金熔煉真空自耗爐用2x20 kA／60 V直流電源，應用了光耦合器作為觸發脈沖形成單元前級的同步環節，使同步環節的體積及損耗都得以減小，而且為構成相序自適應的觸發器奠定了很好的基礎，圖3中6個光耦合器均為TLP521，由此決定了同步環節的輸出為6路相位互差60°的方波脈沖信號。

(3)觸發脈沖形成 觸發脈沖形成環節的原理電路如圖3所示，其核心單元IC7為應用CPLD芯片開發的準數字化觸發集成電路芯片SGK198，該觸發器將閉環調節器輸出的電壓信號變換為與此電壓相適應的頻率脈沖信號，在SGK198內對這一脈沖信號進行6分頻計數的方法來獲得6路觸發脈沖輸出，6路觸發脈沖形成的計數器開始計數的時刻由同步環節輸出的6路同步信號的后沿所決定，當差分器IC2A輸出電壓低時，壓控振蕩器IC4C輸出的頻率便低，計數器計滿的時間便長，輸出觸發脈沖距同步信號后沿距離便遠，IC2A輸出電壓便高，IC4C輸出頻率便高，計數器計滿的時間便短，輸出觸發脈沖的時刻距同步信號后沿距離便近，相當于控制角α增大，晶閘管的導通角減小，輸出直流電壓降低。