节整流输出电压。
3）高频振荡电路 如图5-15b所示，电子管V8采用并联供电方式。隔直输出电容C11把振荡电路与振荡管阳极直流高压隔开，使振荡贿赂直流电位为零。振荡器的基本电路是电容三点式与变压器反馈式振荡电路的复合方式，由于变压器两线圈L6、L7的耦合系数可以调节，所以总反馈电压在一定范围内可以调。
在实际应用中，高频振荡器存在着防止寄生振荡和起、停振控制的问题。为此，电路中采取了相应的措施，分别介绍如下。
1 寄生振荡的产生及危害 在实际电路中，由于电子管的极间电容、非振荡回路一些其它元件或阳极引线的分布电容、引线电感等寄生参数与电子管组成了振荡电路 ，产生非工作频率的振荡，这使很大一部分功率消耗在该电路的元件上，造成振动器不能正常工作，还会使一些元件和电子管过热、烧毁，因此需采取措施防止产生寄生振荡。
2 防止寄生振荡的措施 防止寄生振荡产生的原则是破坏寄生自激振荡的条件。本电路中采取了三个措施。
A 在电子管阳极和栅极各串一个很大的无感电阻R14和R15，并分别并联电感l2、L3感抗很大使寄生超高频电流无法建立。
B 在振荡管栅-阴极间跨接一个小电容C15，对于工作频率而言，C15的容抗很大，相当于开路，对于超高频寄生振荡，C15容抗很小，起到了高频旁路和移相的作用，从而破坏了寄生振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件。
C 将可能一起正反馈的各元件或引线远离且互相垂直放置，以减少它们的耦合，破坏其振幅平衡条件。
3 起、停振控制电路 大功率振动器的起、停振不宜用切断阳极高电压的方法来控制。GP-100C3高频振荡电路中采用栅极控制的方法来实现振动器的起振和停振。
如图5-15a所示，m点由铁磁饱和变压器供电，它对地之间的交流电压约1000v，通过
二极管VD7~VD10半波整流使电容C20峰值充电，由于C20正端接地，其负端电压可达1000v以上。停振时，这个负压经限流电阻R19、接触器KM3的常闭触点及栅极电阻R16等与振荡管栅极相通，给振荡栅极加上了远远低于振荡管截止栅压的负电压，因而振荡管截止，振荡器停振。要求起振时，接触器KM3动作，其常闭触点断开，切断了迫使振荡管截止的负栅压；其常开触点闭合，接通了振荡管自给栅偏压电路，振荡管立刻起振。
二极管VD7~VD10并联了均压电阻R21~R24；为抑制浪涌电压，还并联了电容器C22~C25。 4）灯丝供电电路 振荡管与闸流管灯丝电压波动会一起设备输出功率的急剧变化，并严重影响管子
的寿命，因此必须专门考虑灯丝供电电路的稳压为题。
GP-100C3型高频设备中应用了铁磁饱和式稳压器来稳定灯丝电压。铁磁饱和式稳压器的基本结构与变压器相似，由硅钢片叠成二心柱式铁心，两个心柱1、2的横截面积S1、S2不相等，S1约为S2的两倍。心柱1上绕一次线圈W1，接电源；心柱2上绕二次线圈W2接灯丝，其结构如图5-16所示。心柱1工作在磁化曲线的为饱和段，而心柱2工作在磁化曲线的饱和段。
当一次线圈W1接上额定电压U1时，心柱1的磁通与电源电压成正比，此磁通一部分通过心柱2而闭合，使心柱2饱和，其余部分（漏磁通）则通过空气而闭合。当电源电压波动时，心柱2中的磁通变化幅度很小，故二次线圈W2的端电压U2变化很小，起到稳压作用。
为了进一步提高稳压性能，实际使用的铁磁饱和式稳压器在心柱1上加绕杂数较少的补偿线圈W2’，它与二次线圈W2反极性串联，故输出电压U’’=u2-U’因为W2’的磁通不饱和，U2’与外加电源电压成正比，适当的安排W2’与W2的杂数比，如图5-16所示，使u2’随u1变化的斜率与u2饱和段随u1变化的斜率相同，则实际输出电压U2’’为u2与u2’之差，在U1 U2之间近似为一常数，输出电压就更加稳定。
另外，心柱2上还绕有谐振线圈Wc，当Wc接上电容C1并使线圈电感和电容的参数匹配，使之在电源频率50Hz下发生谐振时，线圈内便产生很大的谐振电路（LC串联谐振）由于二次线圈W2和谐振线圈Wc套在一起，彼此互感很大，谐振电流产生的磁通在二次线圈W2中感应出一个相当数量的附加电动势，所以加接电容后使输出电压u2’’有很大增加，同时也大大地改善了稳压器的功率因数。
在图5-15所示电路中，铁磁饱和式稳压器的D、F端接交流电压，P、Q端向F-433S振荡管提供的灯丝电压，J、K端通过转换开关SA1向闸流管灯丝变压器共给稳定电压。E端接地。谐振电容器C1接在eM端点上，M同时输出约1000v的交流电压供给栅极负电压整流器，在C20上行程1000v以上的直流负电压供振荡管停振时作截止负栅压用。
5）测量电路 为了监控电路的工作情况，GP-100C3型高频设备里还设置了5块测量仪表，他们是高压直流电压表KV1、高频交流电压表KV2、振荡管灯丝电压表V、振荡管阳极电流表A1、振荡管栅极电流表A2.线面对高频交流电压表电路略作解释。
高频交流电压经电容C16、C17分压后，再经二极管VD2进行半波整流，对电容C18进行峰值充电，由磁电式仪表KV2进行测量。为了保证电容分压器的正常工作，C17的负载必须对称，因此由二极管VD13、电容C19、电阻R18形成C17所需的对称的负半波电路。
6）控制保护电路 为了保障设备的正常使用，避免故障发生，高频电源的控制电路必须满足以下要
求。
1设备各单元应按一定顺序投入运行。如必须在闸流管、振荡管灯丝预热之后，再加高压电源；然后才能接通感应加热电路等。
2对人身安全及设备的正常运行必须由可靠保护。如所有机门关闭、振荡管阳极通上冷却水后，才允许接通高压电源，当水压不足或水温过高时，要自动切断高压电源。
3晶闸管及振荡管的灯丝分档供电，在不切断直流高压电源的情况下，能方便地进行加热和停止加热，根据产品批量的大小，可进行手动或自动操作。 7） 本设备中的保护措施
1过电流保护 设备的过电流保护由图5-15a所示的交流接触器附属的过电流继电器KA1来实现。振荡管阳极电流的过载则由图5-15b所示的过电流继电器KA2来保护，当出现设备过电流或振荡管过载时，相应的过电流继电器动作，断开电源接触器线圈电路，KM断电释放，切断交流电源。 2水压保护 高频电炉中水路系统非常重要，为保证设备运行时有足够的水压，设有水压继电器进行水压保护，水压过低时，水压继电器断开其触点KP，使整个控制系统全部断电，设备与电网隔离，从而保障了设备安全。
3水温保护 有时水压虽高，但因水路堵塞，或因振荡管阳极损耗过大，使冷却水温太高，当达到58时，图5-15所示的水银触点KT1接通，灵敏继电器K4线圈通电，其常闭触点断开高压操作电路，使振荡管免除被损坏的危险。
4连锁保护 由于高频设备内部的高电压会给接近设备的人员带来危害，因此门上设有连锁保护开关。当门打开时，门连锁开关S1、S2、S3触点断开，电源接触器KM线圈断电释放，切断交流高压，从而保证操作维修人员的人身安全。
5其它保护 为避免振荡管灯丝因感应高频电压而烧坏，因此接上了电容C32、C33。另外，在栅极回路中，还装有熔断器FU6，以避免电流过大而烧坏管子。 （2）晶体管高频电源装置
静电晶体管高频电源原理图如图5-17所示。KP1~KP6组成三相全控桥式整流电路，ud经Cl、Ch滤波送到由四只静电晶体管SIT1~SIT4（也可以用IGBT或MOSEFET）组成的逆变桥上，四只静电晶体管由四片驱动模块A1~A4驱动。第一个半波SIT1、SIT3导通，第二个半波SIT2、SIT4导通，负载上即得到交变电压与电流。电路形式与中频晶闸管逆变桥相似，高频电压互感器HCPT从负载L得到高频信号，送入振荡频率控制回路，经控制脉冲选通回路发出选通脉冲in1~in4，送入驱动模块的A1~A4输入端，形成自激振荡的闭合回路。
应用IGBT或MOSFET的电路形式如图5-17所示，将IGBT或MOSEFET替换SIT即可，SIT的频率高于IGBT，MOSFET比SIT的速度快，更适用于较高频率。一般来说，IGBT适用于8~50kHz频率范围，SIT适用于50~200kHz，MOSFET适用于50~400kHz，功率等级:MOSFET适用于100kW以下的高频电源，SIT适用于350kW以下的电源，而IGBT适用于数千千瓦的电源。 二 相关知识
1数控系统的基本原理 （1） 数控系统的组成
数控系统由数控装置、伺服系统和测量反馈装置组成
1） 数控装置 数控装置是数控系统的核心，一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成，它接收从机床输入装置（软盘、光盘、纸带阅读机等）送来的控制信号，经过输入、缓存、译码、寄存、运算、存储等转变成控制指令直接或通过可编程控制器（PLC）对伺服系统进行控制。整个系统的可靠性主要取决于数控装置。
2） 伺服系统 它是数控系统的执行部分，包括伺服驱动机构与机床的运动部件。其作用就是把来自数控装置的各种指令（脉冲信号），转换成机床移动部件的运动。整个系统的精度与快速性主要取决于伺服系统。
在数控机床的伺服驱动机构中，常用的伺服驱动元件有步进电动机、液压马达和大惯量直流电动机、交流伺服电动机等。
3） 测量反馈装置 测量反馈装置的作用是将机床的实际位置、速度以及当前的环境（如温度、振动等）参数加以检测，并转变为电信号送入数控装置，构成半闭环或 闭环系统，补偿执行机构的运动误差，以达到提高运动精度的目的。
常用的测量元件有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步尺、光栅尺、磁尺等。 （2） 数控系统控制方式及原理
机床数控系统的控制对象是机床的移动部件（如工作台、刀架等），控制量是移动部件的位置（角度）和速度，控制信号是数控装置的脉冲，控制的作用在于驱动工作台的快速、准确、高效地进给脉冲而移动。根据伺服系统可以分为开环、半闭环控制和闭环控制。
1）开环控制 开环控制只有从指令位置输出的通道控制，但没有测量实际位置的反馈通道，在经济型数控系统中较广泛使用的是采用步进电动机作为驱动执行元件的开环控制系统。由于他结构比较简单，所以控制系统的实现的实现和调试都比较容易。但在开环系统控制中，伺服执行元件对每个指令脉冲的控制进给误差，传动机构中齿距、螺距的误差及传动链中的间隙等，都直接影响控制精度，也得不到完全的补偿，因此开环控制系统使用于精度要求不高的控制系统中。
如图5~18所示为数控机床中较为简单的开环控制系统，其数控装置的控制流程是单向的，它对机床移动部件的实际位置不检测，因此，其加工精度完全取决于伺服系统的性能。
在开环控制系统中，输入信号进入数控装置，经数控装置运算后分配出指令脉冲，通过步进电动机他驱动工作台移动。
2） 半闭环控制 半闭环控制系统不但有指令控制通道，而且有检测元件给出的反馈控制通道，检测元件安装在丝杠轴或电动机轴上，检测出角位移后，根据旋转轴的实际位移，以偏差值实现位置控制。此系统由于检测元件检测的不包含从旋转到工作台之间的传动链的误差，因此，这种控制系统称为半闭环控制系统。
如图5~19所示为半闭环控制的组成原理图。其主要部件有指令信号、位置偏差比较环节、伺服放大器、伺服电动机和检测元件等。
在闭环控制系统中，数控装置输出的指令信号与检测元件所得的反馈信号通过比较环节得到的偏差信号，再经过伺服放大器对该偏差信号进行调节、运算以及功率放大，最后驱动伺服电动机旋转，经丝杠螺母机构推动工作台向指令位置进给。
半闭环控制的伺服系统在性能要求较高的中、小型数控机床应用较多。他虽然不能自动补偿从旋转轴到工作台之间的误差，但因测量转角比较容易，测量装置价格较低，结构简单，调整方便，因此应用较广泛。
3) 闭环控制 闭环控制与半闭环控制的原理及方法基本相同。在闭环控制系统中，要求以工作台（或刀架）的最终输出作为反馈信号，所以检测元件应安装到工作台上。由于工作台实际位移的测量精度主要决定于测量元件的精度，因此需配备诸多光栅、磁栅或感应同步尺等位置检测元件，这类检测元件安装和维护要求都比较高，因而使整个系统价格提高，由于闭环控制能对整个系统进行自动补偿，因此其精度比半闭环控制要高。闭环控制方式优点是精度高、速度快，其缺点是调试和维修比较复杂。它使用于大型和精密的数控机床。
闭环控制的组成原理如图5-20所示，主要部分有：指令信号、位置偏差比较环节、伺服放大器、伺服电动机和检测元件。
数控装置输出的指令信号与位置检测元件检测出的反馈信号，经位置偏差比较环节的比较和综合分析得出位置偏差信号，经伺服放大器对该偏差信号进行调节运算和功率放大，控制伺服电动机运转，直到偏差值消除为止。 2 （1）可控整流电路
单相可控整流电路的缺点是输出的电压低，电压波形脉动大，单相负载影响电网的平衡运行。因此负载叫大时应采用三相可控整流电路。