产品概述：
GPC功率控制器对碳化硅加热器进行精准的功率控制，实时诊断和预测警报功能，确保设备过程加热的稳定。
01 工艺过程
低压压铸（LPDC）是一种广泛应用于铝合金、镁合金等低熔点合金铸造的工艺（铝或其他合金的重量通常在2-150公斤之间），其核心优势在于低废料率、高机械性能及复杂铸件成型能力，典型应用包括汽车轮毂、航空航天部件等。
熔融合金（通常在700-740°C之间）被倒入位于模具下方的加压炉中，进料管从炉子延伸到模具底部。坩埚中的金属表面由相对低压的干燥空气（通常在0.1-1bar）来克服模具与液态合金表面之间的金属压力差。
图1 工艺过程
02 产品挑战
为了将坩埚中熔融金属的温度保持在700-740°C（1300°F）左右，需要使用碳化硅加热器。碳化硅元件材料在低温下过大的电流冲击会引发元件断裂，传统硬启动方案不适用。
由于线路松动、过热等情况可能引发火灾，电源功率控制器需具备实时诊断与预测性维护功能以规避停机风险。
图2 碳化硅电阻曲线
● 碳化硅抗性曲线
碳化硅电阻值随温度剧烈波动：低温20°C至中温（600-800°C）时下降约3-4倍，高温（1600°C）时又回升2倍。此外，长期老化导致电阻值可能增加10倍，需动态调整功率输出。
● 加热器工作电压70-200Vac
需要变压器380/480Vac，70/200Vac。
● 预测性维护
实时诊断加热器和电源控制器，以防止损坏、短路而导致的设备停机。
03 产品优点
GPC功率控制器
●可配置SCR（晶闸管）触发方法
●可配置控制模式，以适应不同加热器的电阻曲线，包括电流限制和功率反馈
●三相两脚或三脚控制
●支持以太网现场总线
●手动输入信号：0-10V/4-20mA
●PC和/或手持终端配置电源控制器
图3 GPC功率控制器
诊断和预测性维护
●通过12个嵌入式热敏电阻对控制器的电源端进行持续温度监测。
●加热器断电警报和定制的电源控制策略，以持续供电给加热器。
●监测负载线路的电压、频率、电流、阻抗和功率，保障加热器持续供电。
04 解决方案
GPC电源控制器可以提供SCR所需的控制模式，并驱动变压器。
功率反馈和电流限制的控制功能
为了使传递到加热器的功率保持稳定，同时保护加热器在初始阶段避免搜到过大电流的影响，采用了具有电流限制功能的软启动。主要是通过功率反馈来补偿线路电压随时间变化的电阻。
变压器控制：延迟触发
变压器要避免“浪涌电流”，其初始值可为额定负载电流的6-10倍，专用延迟触发功能将在第一个周期插入。
图4 功率反馈方案
预测性维护
比如电缆连接松动的问题，长期来看可能会产生严重后果。如果不加以控制，连接处的温度会升高，导致电缆熔化或产生火花，进而引发火灾。GPC提供的预测性维护功能可以测量所有电源控制的过温情况，以防止危险状况的发生。
自学习加热器断电警报设定值
HB报警限值取决于负载类型、连接/点火模式。
●可使用自动报警功能进行简单、快速和安全的配置。
●GPC自动启动电流监测程序，获取功率输出百分值，并自动设置合适的限值。
最佳配置
与三脚控制相比，三相负载的两脚控制具有成本优势。不仅节省了控制柜的空间，还减少了晶闸管产生的热量。
图5 三相两脚控制
