利用LC振荡器控制晶闸管开闭产生中频信号的中频感应炉

利用LC振荡器控制晶闸管开闭产生中频信号的中频感应炉
一般中频感应炉是工频50HZ交流电转为中频(300)HZ以上至20K HZ)电源装置将三相工频交流电整流成直流电，然后将直流电变成可调的中频电流，提供流过电容和感应线圈的中频交流电流，在感应线圈中产生高密度磁线，切割感应线圈中的金属材料，在金属材料中产生大涡流。以下是一种利用晶闸管不断打开和关闭产生中频信号的中频感应炉。该中频感应炉利用快速晶闸管形成的硅堆进行工频交流380V电压变成直流450V电压，经电抗器滤波后，经快速晶闸管整流后，进入由电热电容器和电感组成的电压LC振荡电路。电热电容器与电感器并联，前后端与两个快速晶闸管串联。根据基尔霍夫定律LC振荡电路的频率为
f=1/2π√LC
以LC以并联电路为例，电容器两端的电压VC等于电感两端的电压VL：
VC=VL
流入电容的电流等于流出电感的电流：
iC=-iL
从电路元件的本构关系可以看出
VL(t)=Ld iL/dt
并且
ic(t)=cdVc/dt
调换顺序，替换二阶微分方程
iC-iL=0
d2 Il(t)/dt2 iL(t)/LC =0
参数w谐振角频率定义为0

w0=1/√LC
这可以简化微分方程
d2 Il(t)/dt2 w20*iL(t) =0
相关多项式是
s2 w2=0
因此
s= jw0
或者说
s=-jw0
其中j为虚数单位
也就是说
Il(t)/dt=√LC
电量q=√LC
用万用表测量LC振荡电路中电感和电容乘积的开始应等于LC振荡电路中电感导线上的电量。
电热电容器和电感器并联LC振荡电路产生中频振荡电压，必须控制快速晶闸管的连续打开或关闭。当快速晶闸管打开时，电抗器出来的直流电源给电热电容器充电，电感器上的电流变小。当快速晶闸管关闭时，电抗器出来的电热电容器放电，电感器上的电流变大。这样，由于快速晶闸管的连续快速关闭和打开，电热电器容器两端将形成中频高压电源。该电源通过大功率电阻直接连接加热线圈，使加热线圈产生磁场，熔化加热线圈中的铁。该电源通过大功率电阻直接连接正负钨或石墨电极，使正负电极两端产生电弧，点击周围的铁矿石熔化。
由电感组成的9013三极管和独石电容器LC振荡电路产生中频20khz晶闸管控制端的信号控制G，如果信号控制快速晶闸管不断打开或关闭，电热电容和电感就会发生LC振荡。
中频感应炉电路数据下载网站为：
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其电路图如下：

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可采用以下方法制造快速晶闸管。将锗片或硅片、锑源放入石英舟中，加热800℃，10-5℃E在真空环境中，锑扩散到锗表面7-10微米厚，10次17cm-3。锗表面的锑和铅锑锡合金，或与镓铅锑合金形成PN节，4个PN组合在一起形成可控硅。G以上二极管防止电压过高进入控制端后电路，烧坏后电路。锗片也可以用砷化镓或硅片代替。如下图所示:
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将锗片或硅片、锑源放入石英舟中，加热800℃，10-5℃E在真空环境中，锑扩散到锗表面7-10微米厚，10次17cm-3。锗表面的锑和锗表面的砷，或锗表面的砷PN节，4个PN节合在一起就组成了一个可控硅。控制级G上二极管防止电压过高进入控制端后电路，烧坏后电路。如下图所示：
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锗片集成电路或三极管可以用以下方法制作。钽片也可以压延到15-20μm，然后用冲模压成上图的棋盘状，最后用刮刀压穿25μm、50μm长方孔。也可以用光刻法制作掩膜。首先，在纸板上画出要制作的掩膜图案，用缩微相机缩小图片，最后洗掉胶卷，使掩膜变小。为了防止最终用小棋盘掩膜洗出的胶片的方孔角度不规则，需要分辨率好的相机。在锗片表面涂抹光学耐腐蚀剂，用小棋盘状胶片覆盖锗片。用高压汞灯产生的光照射胶片掩膜，通过小棋盘方块上的光学耐腐蚀剂分解，从而在该表面形成棋盘状光学耐腐蚀剂。用氟化氢、硝酸盐、溴溶液和水制成腐蚀剂，腐蚀无光学耐腐蚀剂的棋盘锗片。然后在覆盖有棋盘铝掩膜的锗片表面涂蜡并去除；铝掩膜，没有蜡的锗片形成棋盘状。集成电路棋盘状掩膜也可以用铝或锑化铝制成。.5mm厚铝或锑化铝淹膜压在锗片表面，然后在蒸发皿中蒸发N型砷，或P类型锑。用氟化氢、硝酸盐、溴溶液和水制成没有蜡的腐蚀剂。
光致耐腐蚀剂由三种成分组成：1.抗腐蚀剂(聚乙烯醇肉桂酸脂)。质量分数为8%。.增感剂(硝基)。质量分数0.5%。3.溶剂(环已酮)质量分数91.5%。聚乙烯醇肉桂酸脂是由聚乙烯和肉桂酸经酯化反应产生的。主要是分子团。
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分子组中的双键在光下吸收能量，打开双键产生交叉键，成为不溶于显影液的网状聚合物化合物，具有耐腐蚀性。添加5-硝基主要是为了提高光敏性能。环酮毒性小，溶解性强，挥发性适宜，常用作溶剂。此外，甲基溶剂纤维，乙基溶剂纤维也可以用作溶剂。涂胶前清洁硅片或锗片，涂上感光胶后，在80摄氏度干燥掩膜15分钟。曝光源通常使用80瓦的高压汞灯来产生108个方勒克斯秒的光强度。在显影过程中，硅片或锗片上没有感光的感光胶溶解在显影液中。当腐蚀时，保留感光部分作为保护膜。丁酮和三氯化乙烯用于制作显影液。用三杯丁酮逐杯轮换，1分钟内达到显影目的。注意定期更换显影液，否则显影不干净。显影后，为了使留下的胶膜牢固附着在硅片或锗片上，需要在185摄氏度下烘烤。腐蚀性二氧化硅HF:NH4F:H20=3:6:11。腐蚀温度一般不超过40摄氏度。也可以使用NH4HF2:H20=2:3.5.磷酸盐或氢氧化钠用于腐蚀铝。1.10%的氢氧化钠水溶液将锰酸钾加入饱和度，温度为25℃。.在无水亚硫酸钠饱和溶液里加几滴硫酸。腐蚀镍或铬，腐蚀液用CE2SO4)3:HNO3:H20=1:1:11，去胶，二氧化硅上的胶层可以直接放在厚度H2SO4.煮沸。然后用去离子水清洗。
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