实验室的空气依旧灼热,混杂著松香、焊锡、金属和汗水的独特气味。时间仿佛在这里凝滯又加速,窗外的蝉鸣不知疲倦,而室內的人则完全沉浸在与“可控龟”的搏斗中。
钱教授的研究生小陈带来了宝贵的资料和几块更“高级”的触发电路核心元件——单结电晶体(ujt)。他匆匆指导了两天,解答了王守仁和秦淮茹积攒如山的疑问,留下更清晰的触发电路参考图和一些关键参数设计的思路,便又赶回了学校。临行前,他拍著路白的肩膀,半是鼓励半是提醒:“路师兄,最难的是抗干扰和稳定性!工业现场,可不是实验室的温床。脉衝变压器隔离、rc吸收回路这些保护措施,一个都不能少!”
小陈的话像警钟,敲在每个人心上。可控硅这“硬骨头”,不仅要啃下来,还得啃得“结实耐用”。
接下来的日子,实验室成了不眠的战场。
王守仁仿佛年轻了十岁,他丟开了最初的畏难,拿出了当年钻研继电器电路的狠劲。他趴在桌子上,对著小陈留下的电路图,结合自己几十年摆弄开关的经验,反覆琢磨触发脉衝的稳定性。他亲自上手,用笨拙却异常认真的手法焊接电路板,嘴里不停地念叨:“这个电阻阻值…得调!大了触发不了,小了烧管子…电容…滤波要乾净,不然干扰进去了,开关乱跳…”
秦淮茹则成了逻辑分析和细节把控的核心。她將复杂的闭环控制系统拆解成一个个功能模块:温度採集(热电偶+放大电路)、偏差比较、控制算法(导通角计算)、触发脉衝生成、主功率迴路(可控硅)。她为每个模块制定测试方案,记录海量数据。她敏锐地发现,小陈的参考图里,温度信號的放大电路增益不够,导致小温差时控制反应迟钝。她根据仅有的运算放大器(还是笨重的电子管型號)资料,重新计算设计了放大倍数。
“路厂长,王工,你们看,”她指著示波器上微弱的温度信號波形,“原始信號太弱,噪声大。放大后,如果滤波不好,或者放大倍数设计不合理,控制器得到的『温差』信息就是错的!算出来的导通角自然不准。”她提出的改进方案,让王守仁连连点头。
最热闹的是傻柱负责的“实战区”。他带著两个青工,用角铁、铝板、旧风扇鼓捣出来的可控硅散热器已经升级到了第三代。模擬加热炉的功率被逐步加大,傻柱像个忠诚的哨兵,手持一个借来的、指针都有些颤抖的旧温度计,死死盯著散热片的温度,嘴里大声报数:“65度…78度…92度!风扇!快开风扇!”
呼呼的风扇声加入实验室的“交响乐”。傻柱抹了把汗,得意地指著稳稳工作在近千瓦功率下的可控硅:“瞧瞧!咱这『铁马甲』管用吧?再加个风扇,这『龟孙子』老实著呢!”他朴实的成就感感染著每一个人。
路白是总指挥,也是救火队员。哪里卡壳了,他就出现在哪里。王守仁的触发电路调试不理想?路白和他一起分析波形,调整rc参数。秦淮茹的放大电路自激振盪了?路白蹲下来,用万用表一点点排查接地和反馈迴路。傻柱的散热片温度压不住了?路白立刻找来更厚的铝基板,重新设计风道。
失败是家常便饭。
触发脉衝太弱,可控硅拒动;脉衝太宽,可控硅导通后关不断,模擬炉丝持续加热,差点把耐火砖烤裂;干扰信號串入,导致可控硅误触发,模擬炉忽冷忽热……每一次失败都伴隨著焦躁的嘆息、短暂的沉默,但很快又被更激烈的討论和新的尝试取代。图纸被反覆修改,电路板上的元件拆了又焊,焊了又拆。
汗水浸透了每个人的后背,眼睛里布满血丝。食堂送来的午饭常常放到冰凉才被匆匆扒拉几口。王守仁的头髮似乎更白了,秦淮茹眼下也出现了淡淡的青影,傻柱的大嗓门也带上了沙哑。但没有人抱怨,一种近乎偏执的专注笼罩著实验室。
转折点在一个闷热的午后。
秦淮茹负责的温度信號放大和比较电路终於稳定输出。王守仁熬了两个通宵改进的ujt弛张振盪触发电路,输出了一串稳定、陡峭的脉衝。傻柱小心翼翼地將触发电路的输出端,通过一个路白坚持要加上的、用漆包线自己绕的小型脉衝变压器,连接到主电路可控硅的门极上。主迴路接在傻柱的模擬加热炉上。
(请记住 读好书上 101 看书网,?????????s??.???超省心 网站,观看最快的章节更新)
整个系统第一次完整连接!
空气仿佛凝固了。所有人都屏住呼吸,围在实验台前,目光紧紧盯著那个脸盆大小的模擬炉,以及炉子里那根通红的电炉丝。示波器的屏幕上,几路关键的信號波形在跳动。
路白深吸一口气,声音有些微哑:“开始测试。设定目標温度…600度。启动!”
秦淮茹合上了控制电源开关。
嗡…模擬炉的电炉丝开始发热,温度缓慢上升。示波器上,代表实际温度的信號线缓缓爬升。当它接近设定值时,王守仁设计的控制电路开始工作,计算“温差”,输出一个控制电压给触发电路。
触发电路开始工作!示波器上,代表触发脉衝的尖峰准时出现,通过脉衝变压器,注入可控硅的门极!
嗒!
一声轻微的、几乎被风扇声掩盖的声响,从可控硅附近传来。紧接著,眾人清晰地看到,模擬炉里原本持续亮红的电炉丝,亮度开始发生有节奏的明暗变化!亮时是全功率加热,暗时是可控硅在关断状態,停止供电!
“动了!它动了!自动在调!”傻柱第一个激动地喊出来,指著炉丝,眼睛瞪得溜圆。
王守仁几乎把脸贴到了示波器上,声音颤抖:“看…看导通角!温差大时,脉衝来得早,导通角大,加热时间长!温差小了,脉衝后移,导通角变小,加热时间短了!在…在跟!它在跟著温差自动调整功率!”
秦淮茹紧抿著嘴唇,快速记录著仪表读数:实际温度…580…590…595…598…600!然后,在600度附近,开始了极其微小的、有规律的波动!虽然波动幅度比理想的大,虽然响应速度还不够快,但它確確实实,第一次在没有人工干预的情况下,將温度自动稳定在了设定值附近!
成功了!闭环自动控温的雏形,第一次在他们手中实现了!
实验室里爆发出压抑已久的欢呼!王守仁摘下眼镜,用力揉了揉发红的眼睛,咧开嘴无声地笑了,笑容里充满了难以置信的激动和如释重负的疲惫。傻柱和两个青工兴奋地拍著桌子,差点把模擬炉震翻。秦淮茹也忍不住露出了灿烂的笑容,她看向路白,眼中闪烁著晶莹的泪光和巨大的成就感。
路白的心,也在胸腔里有力地撞击著。他看著那明暗变化、努力维持著温度的炉丝,仿佛看到了翻砂车间巨大电阻炉的未来。这微弱、不稳定、甚至有些粗糙的明暗变化,就是他们点燃的第一缕星火!这缕星火,证明了方向是对的,证明了他们这群“土八路”,也能掌握这看似高深莫测的半导体技术!
他走到实验台前,手指轻轻拂过那还有些发烫的可控硅散热器,感受著那象徵著胜利的温度。然后,他抬起头,目光扫过每一张疲惫却写满兴奋的脸庞,声音沉稳而有力:
“同志们!我们迈出了最艰难的第一步!这第一缕星火,我们点著了!”
他指著那明灭的炉丝,语气转为凝重:
“但是,小陈同志提醒的对!这只是实验室的模擬环境!车间里的干扰、震动、高温、粉尘,才是真正的考验!我们的系统还很脆弱,精度、稳定性、可靠性,都远远不够!”
他拿起桌上那本被翻得卷了边的《可控硅原理》,重重拍在桌上:
“接下来,我们要做的,就是给这缕星火加上『防风罩』,加上『助燃剂』!让它能在真正的工业熔炉旁,稳定、可靠、精准地燃烧起来!”
“王工,秦科长,立刻组织分析这次测试的所有数据!找出波动原因,优化控制算法,强化抗干扰措施!傻柱,你的散热和主迴路安装工艺,要按工业级標准重新设计加固方案!我们要模擬最恶劣的环境,进行破坏性测试!不把这系统锤链得皮实耐造,绝不上真炉子!”
“是!”眾人齐声应道,疲惫一扫而空,眼中燃起更旺盛的斗志。第一缕星火已经点燃,照亮了方向,也照亮了前路更艰巨的淬链。他们知道,真正的硬仗,才刚刚开始。炉火要燃遍轧钢厂,这实验室里的微弱星火,必须淬链成能抵御一切风雨的熊熊烈焰!