一种加热丝电源控制方法技术

本发明专利技术公开了一种加热丝电源控制方法，通过微控制器控制加热丝电源向加热加载的步长电压，实现对加热丝运行的控制。本发明专利技术可以对加热丝实现全自动的控制，确保加热丝没有过流过载现象，以延长加热丝的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种加热丝电源控制方法
本专利技术涉及加热丝控制方法领域，具体是一种加热丝电源控制方法。
技术介绍
加热丝是一种广泛应用在大功率电子管阴极加热的重要部件。众所周知大功率电子管价格非常昂贵，加热丝往往都是密封在电子管的内部，只外露出两个端口供电源连接。加热丝是电子管中最容易损坏的部件之一，而且不容易修复，因此能否安全的运行决定了整个电子管的寿命。传统的加热丝的加载都是通过手动操作或一次性直接加载到额定电压值，这些方法会存在各种开关的接触不良或人为的隐患容易造成电流的剧烈波动，损坏加热丝或减少其寿命。其原因是由于加热丝本身在通电的过程中，其温度也在不断的变化，使其电阻值也不断变化，只有当其热平衡时，电阻值才趋稳定；当加热丝在没有通电时，其电阻值很小，如果这时施加比较高的电压，必会造成过流或过载，因此必须使用一种可以通过程序控制的电压源，使加热丝能自动地按照预定的程序平稳运行，可以避免在其电压上升过程中所引起的过流现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加热丝电源控制方法，以解决现有技术加热丝运行过程中的风险问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种加热丝电源控制方法，所述加热丝电源为内部集成有微控制器的变频电源，所述微控制器由单片机构成，由微控制器控制加热丝电源的电流与电压，所述微控制器外接有报警电路、数据采集电路，微控制器通过数据采集电路实时测量加热丝的电流和电压，其特征在于：包括以下步骤：（1）、在微控制器中写入加热丝的设定最小步长电压和加载时间间隔，设定电压额定值和电流的报警上限，当电流超出范围时报警并保护；（2）、通过微控制器控制加热丝电源向加热丝两端的电压值，在开始加电时，电压从零开始按照设定的最小步长电压增加第一个步长电压；（3）、在步骤（2）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个加载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再提高一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到加载到达到额定电压值；在增加电压的过程中，微控制器通过比较采集到的电流电压测量值，以确定电流是否超过设定值，如果没有过流则继续下一个步骤；如果过流，微控制器立即关断加热丝电源；（4）、当步骤（3）完成后，需要延时一段时间至加热丝完全达到热平衡，进入加热丝的工作阶段，此时微控制器通过数据采集电路一直保持监控状态；（5）、当加热丝需要退出工作状态时，启动退出程序；（6）、首先按照设定的最小步长电压从额定电压开始减小第一个步长电压；（7）、在步骤（6）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个卸载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再减小一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到电源电压降到零为止。本专利技术可以对加热丝实现全自动的控制，确保加热丝没有过流过载现象，以延长加热丝的使用寿命。附图说明图1为本专利技术具体实施方式中加热丝电源的三个运行区间示意图。图2为本专利技术具体实施方式中电源控制器的原理框图。图3为本专利技术具体实施方式中程序流程图。具体实施方式一种加热丝电源控制方法，加热丝电源为内部集成有微控制器的变频电源，所述微控制器由单片机构成，由微控制器控制加热丝电源的电流与电压，微控制器外接有报警电路、数据采集电路，微控制器通过数据采集电路实时测量加热丝的电流和电压，包括以下步骤：（1）、在微控制器中写入加热丝的设定最小步长电压和加载时间间隔，设定电压额定值和电流的报警上限，当电流超出范围时报警并保护；（2）、通过微控制器控制加热丝电源向加热丝两端的电压值，在开始加电时，电压从零开始按照设定的最小步长电压增加第一个步长电压；（3）、在步骤（2）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个加载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再提高一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到加载到达到额定电压值；在增加电压的过程中，微控制器通过比较采集到的电流电压测量值，以确定电流是否超过设定值，如果没有过流则继续下一个步骤；如果过流，微控制器立即关断加热丝电源；（4）、当步骤（3）完成后，需要延时一段时间至加热丝完全达到热平衡，进入加热丝的工作阶段，此时微控制器通过数据采集电路一直保持监控状态；（5）、当加热丝需要退出工作状态时，启动退出程序；（6）、首先按照设定的最小步长电压从额定电压开始减小第一个步长电压；（7）、在步骤（6）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个卸载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再减小一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到电源电压降到零为止。如图1所示，一种用于加热丝运行的控制电源，可以分成3个运行区间，分别是启动、工作和退出，其中启动区间比较容易出现风险和问题的，由于这个时段的电阻值比较低，容易出现过流过载现象，解决的办法是在这个段区间的电压上升要越慢越好，步长电压要求尽量小和时间间隔时间要求尽量长，通常整个过程应该控制在10分钟以上，这样可以给加热丝一个非常充裕的时间来达到热平衡以提高加热丝的电阻值，所以在程序里设定了整个阶段必须大于10分钟的限制。如图2、图3所示，图2、图3是描述如何用电源中的单片机控制器实现整个运行过程。控制器通过一路的D/O通道控制电源的输出电压，微控制器还通过两路彼此独立的模数转换通道ADC1、ADC2采集加热丝的电压和电流值与输入数据进行实时的运算以实现程序控制，主要内容如下：（1）、在电源控制器中写入加热丝的初始值，比如：输入最小步长电压和加载时间间隔，设定电压额定值和电流的报警上限。控制器可以通过数模转换通道调节加热丝的电压值；（2）、电源控制器通过二路模数转换通道采集加热丝的电流与电压值，同时根据运行的状态并通过比较计算，确定控制器的下一步操作。比如：当加热丝在电压的上升过程中还没有达到额定数值时，需要增加一个步长的电压的输出；当加热丝在正常工作阶段时，需要保持原来的电压的输出；当电压在下降过程中还没有达到零时，需要减小一个步长的电压的输出；（3）、加热丝的两端的电压是由电源控制器通过数字输通道D/O控制的；（4）、电源控制器在加热丝的三个运行区间分别采用不同的程序对其状态实行控制的；（5）每个运行区间的切换需要等待一段时间（不少于5分钟时间），使加热丝的热平衡进入稳定状态，电阻值趋于稳定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热丝电源控制方法，所述加热丝电源为内部集成有微控制器的变频电源，所述微控制器由单片机构成，由微控制器控制加热丝电源的电流与电压，所述微控制器外接有报警电路、数据采集电路，微控制器通过数据采集电路实时测量加热丝的电流和电压，其特征在于：包括以下步骤：（1）、在微控制器中写入加热丝的设定最小步长电压和加载时间间隔，设定电压额定值和电流的报警上限，当电流超出范围时报警并保护；（2）、通过微控制器控制加热丝电源向加热丝两端的电压值，在开始加电时，电压从零开始按照设定的最小步长电压增加第一个步长电压；（3）、在步骤（2）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个加载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再提高一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到加载到达到额定电压值；在增加电压的过程中，微控制器通过比较采集到的电流电压测量值，以确定电流是否超过设定值，如果没有过流则继续下一个步骤；如果过流，微控制器立即关断加热丝电源；（4）、当步骤（3）完成后，需要延时一段时间至加热丝完全达到热平衡，进入加热丝的工作阶段，此时微控制器通过数据采集电路一直保持监控状态；（5）、当加热丝需要退出工作状态时，启动退出程序；（6）、首先按照设定的最小步长电压从额定电压开始减小第一个步长电压；（7）、在步骤（6）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个卸载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再减小一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到电源电压降到零为止。...

【技术特征摘要】
1.一种加热丝电源控制方法，所述加热丝电源为内部集成有微控制器的变频电源，所述微控制器由单片机构成，由微控制器控制加热丝电源的电流与电压，所述微控制器外接有报警电路、数据采集电路，微控制器通过数据采集电路实时测量加热丝的电流和电压，其特征在于：包括以下步骤：（1）、在微控制器中写入加热丝的设定最小步长电压和加载时间间隔，设定电压额定值和电流的报警上限，当电流超出范围时报警并保护；（2）、通过微控制器控制加热丝电源向加热丝两端的电压值，在开始加电时，电压从零开始按照设定的最小步长电压增加第一个步长电压；（3）、在步骤（2）中，不间断地测量加热丝的电流与电压值，当下一个加载时间间隔到来时，通过微控制器控制加热丝两端的电压值再提高一个最小步长电压；并不断地重复以上过程，直到加载到达到额定电压值；在增加电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄顺所，
申请(专利权)人：安徽研扬科贸有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34