PDF《臣墨囝四阻》

臣墨囝四阻 塑渣丝董i堡蕉望鱼坦垫垫垒猩蕉型鱼鳖煎鏖笪盟窒 提高单晶炉加热电源控制电路精度的研究 胡洁微,周宦银,孟艳 (防化指挥工程学院北京102205) 摘要:对提高晶闹管移相触发控制电路精度的方法进行深入研究.

该设计采用先进的数字化电源控制技术,即基于 16位单片机实现电源整流移相触发控制精度的提高.对3个主要功能电路的组成及其工作原理进行分析和仿真验证.结 果表明系统的控制精度得到提高,并能够实现对电源输出功率的实时自动调节. 关键词:单晶炉,电源;

触发电路;

16位草片机 中圈分类号:TP303+.2 文献标识码:A 文章编号:1004―373X(2008)14―006―03 Research on Improving the Precision of Control Circuit in Crystal Puller Heating Power Supply HU Jiewei,ZHOU Huanyin,MENG Yan (Institute of Chemical Defense,Beijing,102205,China) Abstract:A new method of improving the output precision in the thyristor phase―shifting tdgger control circuit is lueu- brated.In this design,a kind of advanced digital power supply control technique is adopted,through

1 6 b single chip computer powerful control function to improve the system'

S control precision.Three important circuits are expounded with both theoret― ieal analysis and part of simulation.The results show that the power supply system is able to achieve output power'

S real~time self―regulation,and the control precision iS better. Keywords:crystal puller;

power supply;

trigger circuit;

16 b single chip computer

1 引言随着电子行业的飞速发展,更多以电子技术为依托 的领域开始加大对单晶硅的需求口].作为单晶生长过 程中提供热源的主要设备――大功率单晶硅直流加热 电源,也因此具有更加广泛的应用,但同时也对单晶硅 加热电源的实时性、智能性及可靠性的开发提出了更高 的要求. 区别于以往的纯模拟电路构成的大功率单晶炉直 流加热电源,在体积大、噪声高、无参数显示、无初值设 置的情况下,本文以ZLD一80直拉单晶硅炉的电源加 热系统为例,介绍该系统数字化的硬件设计思想,以及 本设计在提高整流移相触发控制精度上采用的新方法. 2系统技术指标 单晶炉加热电源是一种大功率直流电源,要求输出 功率loo kW,输出电压为o~75 V可调,输出电流为 o~3

000 A.其输出的能量可直接为单晶炉内的石墨 加热器供热,控温精度要求达到±0.5℃,而精确的输 出、检测是实现高精度温度控制的有效途径,所以只有

6 收稿日期:2007―11―29 尽可能地使电源的输出精确才能满足单晶在生长阶段 对温度的严格要求. 3系统硬件构成 3.1微机控制单晶炉直流加热电源硬件组成 电源的模拟电路部分主要包括大功率电力变压器、 晶闸管、集成触发芯片TC

787、熔断器、电压、电流互感 器和其他辅助设备与电路.微机控制单晶炉直流加热 电源是将三相工频交流电经过降压后,通过V1~V6这 6个大功率晶闸管构成的三相全控整流桥整流成电压 可调的脉动直流,再通过平波电抗器将脉动的直流滤波 变成光滑平稳的直流电供给单晶炉石墨加热器的. 单晶炉的电气控制部分则是以80C196KB单片机 作为整个控制系统的控制核心,辅助扩展了用于存储预 设工艺参数的2864E2PROM,2764ROM,6264RAM,可 编程逻辑阵列GALl6V8,8位D/A转换芯片 DAC0832,以及12位A/D转换芯片MAXl97,完成 RS 485通信的MAX 485等芯片,利用主CPU强大的 逻辑运算功能和控制功能很好地协调与外设之间的工 作、与上位机的通信,以及对检测到的各种电信号的运 算处理.键盘/液晶显示电路则可以实现参数的预置、 在线修改及数据的实时显示、故障记录等功能,系统在 万方数据 王现岱虫壬撞苤2圣QQ墨笙蓥!生翅总差墨ZZ翘 金塞盛皇堕皇堑整g \ 过流、过压、过热的情况下还可以自动声光报警.电源 系统的原理图如图1所示. 图1 电源系统原理图 3.2 TC787的特性和功能 晶闸管专用触发芯片TC787可以提供完全独立的 6路触发脉冲,单电源供电,稳定性和可靠性都大大提 高.其中第1,2,18脚输入10~1