專利名稱：一種采用數(shù)字計數(shù)器調(diào)節(jié)燈管功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字計數(shù)器的應用，屬于半導體器件應用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
—些加熱設備通常都采用大功率的燈管來加熱，如離子注入工藝中的快速退火 爐。這種設備要求加熱的溫度范圍從40(TC 130(TC，而且在某一個溫度保持恒定60秒左 右，誤差不超過±3°C。這對控制加熱燈管的功率提出了無級快速調(diào)節(jié)的要求。采用數(shù)字計 數(shù)器可以實現(xiàn)上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是針對快速退火爐等設備要求無級調(diào)節(jié)燈管的功率而發(fā)明的，該技術(shù)能
夠較好地解決大功率燈管無級時時調(diào)節(jié)功率的問題。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 本技術(shù)方案包括交流過零點檢測電路，計數(shù)/定時電路，信號整形電路以及執(zhí)行 電路。本技術(shù)方案最顯著的特點是對數(shù)字計數(shù)器進行編程，設置計數(shù)器的模式和計數(shù)值來 改變可控硅的導通角的大小來改變燈管的功率。
本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點 (1)執(zhí)行電路與控制電路采用光電隔離技術(shù)，避免了執(zhí)行電路大電流，高電壓對弱 電電路的干擾。 (2)通過改變數(shù)字計數(shù)器的計數(shù)值來改變可控硅的導通角進而調(diào)節(jié)燈管的功率。 實現(xiàn)了燈管功率調(diào)節(jié)的程序化，時時化調(diào)整。


圖l采用數(shù)字計數(shù)器無級調(diào)整燈管功率的電路框圖； 圖2 8254方式5工作波形。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步介紹，但不作為對本發(fā)明新型的限定。 退火爐是一種能在惰性或腐蝕性氣體環(huán)境中處理晶片的熱處理設備。它可以在十 幾秒鐘的時間內(nèi)把溫度從Ot:升高到130(TC，并根據(jù)工藝需要在400°C 125(TC區(qū)間內(nèi)保 持恒定，上下誤差不超過3°C。溫度的升高或降低通過幾組大功率燈管來實現(xiàn)。
實施例使用數(shù)字計數(shù)器8254調(diào)整加熱燈管的功率。 首先，介紹一下Intel 8254 (以下簡稱8254)計數(shù)器。8254是一片具有3個獨立的 16位計數(shù)器通道的可編程定時器/計數(shù)器芯片。每個通道都可以編程設定6種工作方式中 的一種；每個計數(shù)器可設定為按二進制計數(shù)或二-十進制計數(shù)，最高計數(shù)速率中達2. 6MHz ;
3使用單+5V電源，具有24條引腳雙列直插式封裝的大規(guī)模集成電路芯片；它的所有輸入輸 出引腳都與TTL兼容。 在這個實例中我們使用的是8254的工作方式5。方式5的波形如圖所示。下面是 方式5的工作過程描述執(zhí)行初始化程序段，在寫控制字后，0UT引腳輸出立即變高電平，要 等到GATE信號由0跳變到1后的第一個CLK下降沿，計數(shù)值才從CR裝入CE，并開始計數(shù)。 當計數(shù)到0， OUT引腳輸出一個寬度等于一個CLK周期的負脈沖，然后恢復高電平，等待下一 次GATE信號跳變信號到達，再啟動計數(shù)器工作。 下面結(jié)合圖1和圖2具體介紹一下在這個實例中是如何使用8254實現(xiàn)燈管的功 率調(diào)節(jié)的。 燈管功率的增加通過減小可控硅的導通角，而可控硅的導通角與計數(shù)器技術(shù)值的 大小相關(guān)。以交流信號50HZ頻率，計數(shù)器計數(shù)頻率1MHz為例，O度導通角對應的計數(shù)值是 O，燈管最亮；180度對應的計數(shù)值為10000，燈管最暗。在0-10000之間改變計數(shù)值就可以 改變燈管的亮度，也就是改變了燈管的功率。
燈管功率增加的操作方法 首先，從來自交流電源的同步信號經(jīng)過過零檢測板處理后，作為GATE信號送入定 時/計數(shù)板作為GATE信號。程序在設備啟動后已經(jīng)把計數(shù)器初始化為工作方式5 了。假 設計數(shù)器原來的計數(shù)值是5000，對應的可控硅的導通角為90度燈管的功率為50% ，這時調(diào) 整計數(shù)器的計數(shù)值小于5000的數(shù)即可增加燈管的功率。 本發(fā)明的特定實施例已對本實用新型的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領(lǐng)域一般技術(shù)人 員而言，在不背離本專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構(gòu)成對本發(fā)明 專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權(quán)利要求
一種采用數(shù)字計數(shù)器無級調(diào)整燈管功率的方法，其特征在于采用對數(shù)字計數(shù)器編程的方法實現(xiàn)對可控硅導通角的無級調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了對燈管等負載功率的無級調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明是一種采用數(shù)字計數(shù)器無級調(diào)整燈管功率的方法。特別適用于采用大功率可控硅的裝置，如快速退火爐等，用途非常廣泛。該技術(shù)主要的核心部件是Intel公司的8254芯片，通過對8254芯片的編程可以實現(xiàn)無級調(diào)整燈管的功率。包括過零檢測電路，定時/計數(shù)電路，信號調(diào)整電路及執(zhí)行電路。本發(fā)明可以無級調(diào)整燈管的功率，工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號H05B41/36GK101730367SQ20081022464
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者伍三忠, 孫雪萍, 彭彬 申請人:北京中科信電子裝備有限公司