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6 只电位器的参数设定，所 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 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 °C,不高于+40°C2.3空气最大相对湿度不超过 90%（20 C 土 5 C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： a =0〜130o ；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：2 600 us、双窄、间隔60o ；3.8整流触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压：2 12V ；触发脉冲峰值电流：上1A;触发脉冲前沿陡度：上 0.5A/ us；3.9 逆变频率： 400Hz~8kHz ；3.10逆变触发脉冲信号宽度： 1 一（16 X逆变频率）；3.11逆变触发脉冲特性：触发脉冲峰值电压：2 22V ；触发脉冲峰值电流：2 3A；触发脉冲前沿陡度：上2A/ us；（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/220VDC： 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短接故障输出CON1-2常开点 AC、5A/220V、DC10A/28V常开点的定触头，接电源 N线电压反馈信号CON2-1CON2-2VF中频电压12V1号整流桥电流反馈信号CON2-3CON2-4CON2-51IFAC三上12V控制信号CON2-6CON2-7RST悬空为运行状态，接地为停止运行和故障 复位，GND控制信号接地端与给定共用给定CON2-7CON2-8CON2-9GND给定接地VF 给定：DC—15VVcc、Dc+15V，最大输出 20mA2号整流桥电流反馈信号CON2-10CON2-11CON2-122IFAcdg sh 12v电源CON3-1CON3-217 VAC17V/2A逆变脉冲输出CON3-3CON3-4CON3-5+22V逆变输出公共端E端OUT塑变输出端15AOUT逆变输出端15A外故障输入CON3-6WP接地为故障状态，WPL灯亮，带3杪延时~CND，r-f\ 士&吟+言1山+山频率表CON3-7CON3-8夕卜故障接地端Vcc频率表正端F频率表负端（5mA输1 一口.酚、佶心、/rh十4 \ \ ICON3-9G1-G6出）接1-6号晶闸管控制极号整流脉冲输出C I=L 站任 心、/rh 砂 山K1-K6G7-G12接1-6号晶闭管阴极接7-12号晶闸管控制极ZU 卞”丿山丿AMT才Hi【I iK7-K12 接7-12号晶闭管阴极5 、发光二极管工作状态代号发光一极管亮时指示状态POWER1控制电源指示(1号桥)POWER2控制电源指示(2号桥)WPL水压低故障10C1号整流桥过电流故障20C2号整流桥过电流故障LV控制板电源故障OV中频过电压故障10P1号整流桥三相输入缺相故障20P2号整流桥三相输入缺相故障TFD1LED6‘ 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。
丄 J "厂L- lx 1 I J、》 JI* » M 丿 l x 1 丿 Lx》 11 丿 Lx J /J、SCR门极接反或开LED7-LED12 2 号整流脉冲指示，正常为微亮或不亮，高亮表示 路6．电位器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( 9 max)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 ~ 60o6.4 W4( 9 min)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 ~ 40o36.5 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 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X宽X高=295mm X 246mm X 30mm，安装孔距为 285mm X 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W 500 Q、2 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W 500 Q、2 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形的准备把面板上的 “给定 ”电位器逆时针旋至最小送上三相供电 （ 可以不分相序 ） ，检查是否有缺相报警指示，若有，可以检查进线快熔断器是否损坏把面板上的“给定”电位器顺时针旋大，直流电压波形应该几乎全放开（a~ 0o） , 6个波头都全在若中 频电源为380V输入，此时的直流电压表应指示在 530V左右（若中频电源为660V输入，此时的直流电压表应指示在900V左右）再把面板上的“给定”电位器逆时针旋至最小，直流电压波形几乎全关闭，此时的 a角约为 120 °输出直流波形在整个移相范围内应该是连续平滑的若在调试中发现出不来 6 个整流波头，则应检查 6 只整流晶闸管的序号是否接对，晶闸管的门极线是否 接反或短路在此过程调试中也应检查面板上的 “给定 ”电位器是否接反，接反了则会出现直流电压几乎为最大，只 有把 “给定 ”电位器顺时针旋到头时，直流电压才会有减小的现象。
在停电状态下把逆变桥接入，使逆变触发脉冲投入，去掉整流桥口的电阻性负载把电路板上的 Vf微调电位器W2顺时针旋至最高端（调试过程发生逆变过压时，可以提供过压保护 ）主控板上的DIP-1开关拨在 ON 位置，面板上的 “给定 ”电位器逆时针旋至最小上电数秒种后，把面板上的 “给定 ”电位器顺时针慢慢地旋大，这时逆变桥会出现两种工作状态：一种 是逆变桥起振，另一种是逆变桥直通此时需要的是逆变桥直通，若逆变桥为起振状态，可在停电的状态 下，调节中频电压互感器的相位，即把中频电压互感器 20V绕组的输出线对调一下，就不会起振了在缓慢旋大面板上 “给定 ”电位器的操作中， 应密切注意电流表的反应， 若电流表的指示迅速增大， 则应迅速把 “给定 ”电位器逆时针旋下来， 此时表明电流取样电路有问题， 系统处于电流开环状态， 应检查电流互感器是否 接对，特别是5A:0.1A电流互感器的原、副边是否接反，0.1A绕组上的68 Q电阻是否接上正常的表现是随着 “给定 ”电位器的缓慢加大， 电流表的指示。