本發(fā)明涉及一種可控硅控溫電路。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，用電設(shè)備的數(shù)量與日俱增。公共電網(wǎng)中連接了各種類(lèi)型的負(fù)載，包括一些感性負(fù)載、容性負(fù)載以及一些開(kāi)關(guān)電源等，這些負(fù)載不僅僅從電網(wǎng)中獲取電能，還會(huì)對(duì)電網(wǎng)的供電品質(zhì)造成影響，可能會(huì)引起電壓波形或頻率的變化。在我國(guó)，居民用電的標(biāo)準(zhǔn)電壓為220V，但隨著公共電網(wǎng)中各種負(fù)載的不停變化，在用電高峰時(shí)，實(shí)際供電電壓會(huì)低于標(biāo)準(zhǔn)電壓，而在用電低谷時(shí)，實(shí)際供電電壓有會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)電壓。實(shí)際電壓高于儀器的額定輸入電壓時(shí)，可能會(huì)對(duì)一些精密儀器造成一定的損壞，嚴(yán)重影響儀器的使用，大大增加了維護(hù)成本。

可控硅電壓調(diào)整器通過(guò)控制信號(hào)輸入，去控制串在主回路中的可控硅模組，改變主回路中電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而可以達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。其電壓調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)平滑調(diào)節(jié)，因此，可控硅電壓調(diào)整器被廣泛用于電爐溫度控制、金剛石壓機(jī)加熱、燈光調(diào)節(jié)、航空電源調(diào)壓等，是熱控溫或降壓供電裝置中最理想的設(shè)備。然而，可控硅電壓調(diào)整器的工作電源為220V±15％，超出該波動(dòng)范圍，會(huì)對(duì)可控硅電路造成一定的損壞。而可控硅控溫電路通常是某些大型儀器中的一部分，可控硅的損壞必會(huì)影響整個(gè)儀器的正常使用，因此，在可控硅電路中添加適當(dāng)?shù)南迚罕Ｗo(hù)是必不可少的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)限壓保護(hù)的可控硅控溫電路，采用電源變壓器將原有單電源供電變?yōu)殡p電源供電，并將控溫電路和加熱電路分別接在電源變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，并在電源變壓器的初級(jí)線圈串接繼電器組合開(kāi)關(guān)控制電路的開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可控硅控溫電路的限壓保護(hù)，提高可控硅電路的使用安全性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：包括可控硅電壓調(diào)整器、可控硅、RC吸收回路、動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀和加熱電路，220V工作電源連接電源變壓器的初級(jí)線圈，同時(shí)為可控硅電壓調(diào)整器和動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀供電；電源變壓器次級(jí)線圈的一極通過(guò)并接的可控硅和RC吸收回路連接加熱電路一極，次級(jí)線圈的另一極連接加熱電路另一極，電源變壓器將工作電源電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)定的保護(hù)電壓；所述的動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀通過(guò)熱電偶將加熱電路的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，作為可控硅電壓調(diào)整器的輸入信號(hào)，調(diào)控可控硅的電壓輸出。

所述的保護(hù)電壓小于等于加熱電阻絲所能承受的最大電壓。

本發(fā)明還包括計(jì)時(shí)電路，記錄次級(jí)線圈為加熱電路正常供電的時(shí)間，并在出現(xiàn)斷路后記錄斷電時(shí)刻。

所述的220V工作電源連接開(kāi)關(guān)控制電路，包括串接的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1、常閉開(kāi)關(guān)K2以及繼電器J。

所述的開(kāi)關(guān)控制電路中串接有保護(hù)電阻絲；所述的電源變壓器次級(jí)線圈與RC吸收回路之間、可控硅和RC吸收回路之間均接有保護(hù)電阻絲。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明改進(jìn)了可控硅電路，克服了可控硅電路受電網(wǎng)波動(dòng)的缺點(diǎn)，大大地提高了可控硅電路的使用安全性以及使用壽命。

本發(fā)明將加熱電路和控溫電路分別接在電源變壓器的兩端，可以根據(jù)需求控制加熱電路的最大電壓值，起到保護(hù)加熱電阻的作用。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了計(jì)時(shí)電路以及用作斷電保護(hù)的開(kāi)關(guān)控制電路，可記錄電路正常工作時(shí)間，如出現(xiàn)斷路，及時(shí)記錄斷電時(shí)刻，并可有效地防止重新來(lái)電時(shí)，電路重啟而損壞設(shè)備。

本發(fā)明在可控硅電路中添加限壓保護(hù)措施，在對(duì)溫度的自動(dòng)化控制同時(shí)，避免了電路中因出現(xiàn)電壓過(guò)載而引起電阻絲熔斷。該電路亦可推廣至其他加熱及控溫電路中，起到保護(hù)電阻絲不被熔斷，從而提高電爐的長(zhǎng)期使用的安全性。因此，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電路原理圖。

圖中，K1：常開(kāi)開(kāi)關(guān)，F(xiàn)1、F2、F3、F4：保險(xiǎn)絲，K2：常閉開(kāi)關(guān)，J：繼電器，T1：電源變壓器，L1：指示燈，3CT1、3CT2：可控硅(晶閘管)，ZK-1：可控硅電壓調(diào)整器，XCT-191：動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀，R1：滑動(dòng)變阻器，R2、R3：電阻，R4：加熱電阻絲，C1：電容，電壓表，電流表，時(shí)鐘，S：電池組。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明中，控溫電路由可控硅電壓調(diào)整器、可控硅、RC吸收回路以及動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀組成，接在電源變壓器的初級(jí)線圈，由220V直接供電。動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀通過(guò)熱電偶將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，作為可控硅電壓調(diào)整器的輸入信號(hào)，調(diào)控可控硅的電壓輸出。

本發(fā)明中，加熱電路接在電源變壓器的次級(jí)線圈，可以根據(jù)實(shí)際需求，將220V電源變?yōu)樘囟ㄖ档谋Ｗo(hù)電壓，即加熱電阻絲所能承受的最大電壓。本發(fā)明采用繼電器模組和一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)、一個(gè)常閉開(kāi)關(guān)以及時(shí)鐘連用，可實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)電路的開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)以及斷電計(jì)時(shí)功能。該發(fā)明將加熱電路從整體電路中分離出來(lái)，使用特定的保護(hù)電壓專(zhuān)門(mén)為加熱電阻供電，有效地避免了加熱電路受到電網(wǎng)波動(dòng)或操作失誤而引起的過(guò)電壓燒壞加熱電阻的情況，另外亦可保證可控硅電壓調(diào)整器以及動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀的安全使用。

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，220V電源與常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1、常閉開(kāi)關(guān)K2以及繼電器J串聯(lián)組成開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路。按下常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1，繼電器J得電，觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)功能。按下常閉開(kāi)關(guān)K2，繼電器J失電，觸電斷開(kāi)，電路斷路，實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)功能。

電源變壓器T1將220V電壓變?yōu)楸Ｗo(hù)電壓V，使得正常工作時(shí)，加載在加熱電阻絲R4兩端的電壓始終不超過(guò)V，可有效避免加熱電路受到電網(wǎng)電壓波動(dòng)以及操作過(guò)程的影響，從而限制了加熱電阻絲R4的加載電壓，起到對(duì)R4進(jìn)行嚴(yán)格限壓的作用。而原來(lái)的220V電壓專(zhuān)門(mén)用于可控硅的輸出控制以及為動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀提供電能。電流表表征電阻絲R4的加熱電流，電壓表表征電阻絲R4的加熱電壓。指示燈L1接入電路起到工作狀態(tài)指示作用。時(shí)鐘和電池組S串聯(lián)，起到計(jì)時(shí)作用，如果出現(xiàn)斷電情況，時(shí)鐘將會(huì)自動(dòng)記錄斷電時(shí)間。

保險(xiǎn)絲F2串接在可控硅3CT1的陽(yáng)極端，保險(xiǎn)絲F3串接在可控硅3CT2的陽(yáng)極端，C1、R2串聯(lián)組成峰壓吸收回路并聯(lián)在可控硅3CT1、3CT2的陽(yáng)極和陰極之間。可控硅3CT1的控制極G、陰極K分別接可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端10、11，可控硅3CT2的控制極G、陰極K分別接可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端8、9。負(fù)載加熱電阻絲R4接在可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端7、13。可控硅電壓調(diào)整器ZK-1可將負(fù)載上的實(shí)際電壓引入至調(diào)整器作深度電壓負(fù)反饋，因此具有良好的調(diào)整線性，與可控硅3CT1、3CT2聯(lián)合使用，通過(guò)緩慢連續(xù)地方式調(diào)節(jié)輸出電壓，從而可精確穩(wěn)定地調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率。

動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT-191接線端13和可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端13串聯(lián)后與220V電源的零線相接。動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT-191接線端14和可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端14串聯(lián)后與220V電源的火線相接。動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT-191的接線端8、9分別接熱電偶的正負(fù)極，接線端2串接電阻R3后接入可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端2。動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT-191的接線端1串接滑動(dòng)變阻器一個(gè)固定端，另一固定端接在可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端2，其滑動(dòng)端接入可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的接線端1。CXT-191將溫度信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，作為反饋信號(hào)輸入到可控硅電壓調(diào)整器ZK-1的輸入端。

可控硅電壓調(diào)整器ZK-1和動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT-191聯(lián)合使用，使得加熱電阻R4的電壓自動(dòng)受控于動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀XCT—191的輸出電流值，可對(duì)溫度進(jìn)行高精度的自動(dòng)控制。

實(shí)施例一

一種用于高溫金相顯微鏡的加熱控溫系統(tǒng)，意在保護(hù)高溫金相顯微鏡的加熱電路，提高金相顯微鏡的使用安全性。高溫金相技術(shù)的出現(xiàn)，滿(mǎn)足了觀察不同溫度下金屬及合金的顯微結(jié)構(gòu)變化的要求。高溫金相顯微鏡由加熱系統(tǒng)由真空電阻爐實(shí)現(xiàn)，而加熱的電阻絲極易受到大電流的沖擊而發(fā)生不可修復(fù)的熔斷。此外，高溫金相顯微鏡的溫度調(diào)節(jié)是通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)控制的，容易出現(xiàn)由手動(dòng)操作失誤引起的瞬間電流過(guò)大而燒壞電阻爐的現(xiàn)象。本發(fā)明可應(yīng)用于高溫金相顯微技術(shù)中，考慮到真空電爐的極限工作電壓不高，通過(guò)電源變壓器將電壓限制在35V，該電路中，即使可控硅電壓調(diào)整器遭到破壞，輸出在電爐上電壓最大也不超過(guò)35V，不會(huì)出現(xiàn)因電壓過(guò)載而熔斷電阻絲的現(xiàn)象，進(jìn)而提高高溫金相顯微鏡的使用壽命及安全性。此外，本發(fā)明中添加的斷電保護(hù)以及斷電計(jì)時(shí)功能，可有效地防止斷電后重新來(lái)電時(shí)機(jī)器重啟而造成加熱樣品或設(shè)備的損壞，并及時(shí)記錄斷電時(shí)刻。

實(shí)施例二

一種用于真空熱處理爐溫控制設(shè)備，在真空條件下，通電導(dǎo)體在較高的電壓下，會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象，甚至?xí)龤щ姛嵩?、隔熱層等，造成重大安全事故和?yán)重?fù)p失。真空爐內(nèi)的發(fā)熱體雖然使用低壓電，但電源電壓仍為380V，因此，存在較大的安全隱患。本發(fā)明涉及的一種實(shí)現(xiàn)限壓保護(hù)的可控硅控溫電路應(yīng)用在真空熱處理爐，一方面，可以嚴(yán)格地按照要求控制爐內(nèi)的溫度，另一方面，可以有效地限制加熱電壓，通過(guò)電源變壓器將電壓限制在較低的范圍，防止出現(xiàn)輝光放電現(xiàn)象。另外，本發(fā)明中的斷電保護(hù)功能，可有效地防止斷電后重新來(lái)電時(shí)機(jī)器重啟而造成加熱樣品或設(shè)備的損壞，因此，正常保溫過(guò)程無(wú)需專(zhuān)人看守；斷電計(jì)時(shí)功能可以顯示正常保溫時(shí)間，如出現(xiàn)斷電，及時(shí)記錄斷電時(shí)刻，為后續(xù)工作提供依據(jù)。

實(shí)施例三

一種用于玻璃生產(chǎn)過(guò)程的溫度控制設(shè)備，玻璃生產(chǎn)工藝中涉及到熔制、熱處理等過(guò)程，使得樣品需要在不同的溫度條件下保溫，因此，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的自動(dòng)化溫度控制。本發(fā)明涉及的一種實(shí)現(xiàn)限壓保護(hù)的可控硅控溫電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)化控制，并提高了溫度控制的精度，避免了電路中因出現(xiàn)電壓或電流過(guò)載而引起電阻絲熔斷的現(xiàn)象，此外，本發(fā)明包含斷電保護(hù)以及斷電及時(shí)功能，使得加熱、保溫過(guò)程無(wú)需專(zhuān)人看守，大大地提高了設(shè)備使用安全，確保其長(zhǎng)期使用。