Интегрированный контроллер индукционного источника питания

Внедрение мощных полупроводников открыло двери для использования твердотельных технологий в индукционных источниках питания. Это привело к более эффективным источникам питания в диапазоне средних и высоких частот. В результате размеры печи были уменьшены, а плотность мощности и производительность увеличились. В сочетании с силовой электроникой были разработаны специализированные системы управления для автоматического регулирования мощности без необходимости изменения ступеней конденсатора. Первоначальный контроль был основан на частотной модуляции и не был достаточно надежным, чтобы реагировать на быстрые изменения в процессе плавления.

Z управление, введенное в 1989 году, использовало фазово-угловую модуляцию с более сложной схемой управления. Системы управления Z были более надежнее, чем их предшественники. Они могли быстро адаптироваться к быстрым изменениям в нагрузке печи и имели гораздо лучшие схемы защиты силовых полупроводников, что привело к более надежной работе оборудования.

В поисках еще более надежного контроллера система управления EZ (Enhanced Z) была введена в 2004 году в качестве замены Z-управления. Контроллер EZ предлагает улучшенное обнаружение аномальных событий, улучшенную устойчивость к электрическим помехам и лучшие схемы защиты силовой электроники, чем системы управления Z, что приводит к дальнейшему повышению надежности оборудования. Контроллеры Z и EZ предоставили точку подключения для интерфейсной платы сбора данных, которая обеспечивала визуальную диагностику и цифровое соединение с контроллерами заказчика.

Постоянно растущий спрос в отрасли на улучшенную диагностику, профилактическое обслуживание и появление функций сетевого обмена данными Industrial IoT и Industry 4.0 привели к появлению новой системы управления. Плата управления I-EZ была разработана с учетом всех этих требований и обеспечивает гибкую платформу для удаленной диагностики, устранения неполадок и удаленного доступа к данным (см. рис. 1).

Плата управления I-EZ объединяет элементы управления EZ и схему интерфейса сбора данных и функционирует на одной плате управления. Аналоговые сигналы источника питания оцифровываются с использованием высокоскоростных аналого-цифровых преобразователей, а затем обрабатываются с использованием процессора цифровых сигналов (DSP), чтобы сделать плату действительно цифровым контроллером. Плата также имеет встроенный 24-канальный «осциллограф», который непрерывно измеряет и записывает данные. Данные с «осциллографа» могут быть доступны удаленно или отправлены в Inductotherm для удаленного поиска неисправностей (см. рис. 2). Кроме того, контроллер I-EZ может хранить до 32 различных конфигураций платы. Это позволяет использовать одну запасную плату контроллера для нескольких источников питания.

Шумоустойчивые оптоволоконные кабели используются для передачи импульсов зажигания от контроллера I-EZ к силовым электронным модулям зажигания. Встроенный ЖК-дисплей обеспечивает расширенную диагностику для облегчения поиска неисправностей. Встроенная SD-карта, два USB-порта и разъем Ethernet обеспечивают хранение данных и удаленное подключение соответственно. Существует также веб-сервер, локальный WIFI и модуль Bluetooth на контроллере I-EZ для обеспечения возможностей IoT.

Автор

Robert Keshecki (Роберт Кешеки) — директор по международным продажам в Inductotherm Corp. Свяжитесь с ним по адресу rkeshecki@inductotherm.com или посетите https:// inductotherm.com

Источник: www.foundrymag.comhttps://inductotherm.com/