1. 前言

　　現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，晶閘管以其成熟的技術(shù)、大電流高電壓等特點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在晶閘管組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有許多是采用電流閉環(huán)控制的恒流和電壓閉環(huán)控制的恒壓應(yīng)用。但是，目前大多數(shù)恒流恒壓的晶閘管裝置和產(chǎn)品受傳感器和控制電路的制約，體積龐大，電路復(fù)雜，難于調(diào)試，控制精度低。并且由于采用了分流器和分壓器進(jìn)行取樣，無隔離措施，控制電路的電磁干擾大，難以與計(jì)算機(jī)接口應(yīng)用。使晶閘管恒流恒壓設(shè)備的應(yīng)用處于較困難狀態(tài)。而采用晶閘管的恒流恒壓設(shè)備又因其大范圍的恒壓(0~幾百伏)、恒流(0~幾百安培)的特點(diǎn)有很大的應(yīng)用空間。我公司生產(chǎn)的恒流恒壓智能模塊很好的解決了這一應(yīng)用與制造上的矛盾。

　　與傳統(tǒng)的恒流恒壓設(shè)備相比，恒流恒壓智能模塊由于采用了線性霍爾傳感器、高精度的控制電路及模塊化的生產(chǎn)技術(shù)，具有控制電路與強(qiáng)電完全隔離、控制精度高、體積小及使用方便等特點(diǎn)，必將獲得大量的應(yīng)用。

　　2. 工作原理

　　(1)主工作電路

　　恒流恒壓智能模塊(整流)的主電路見圖1，它是一個(gè)由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋，通過控制電路改變其導(dǎo)通角可獲得0-50V的直流電壓。

圖1

圖2

　　控制系統(tǒng)工作原理圖如圖2

　　(1) 霍爾傳感器的采用

　　霍爾效應(yīng)式傳感器是一種新型電流、電壓采樣器件，它的工作原理是利用霍爾元件在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的霍爾效應(yīng)，將電流、電壓轉(zhuǎn)換為電壓信號?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)為轉(zhuǎn)換系數(shù)高，有電氣隔離作用，響應(yīng)速度快，線性度較好，對提高整機(jī)性能有很大好處。

　　2.控制系統(tǒng)特點(diǎn)

　　(1)采用線性霍爾傳感器，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，提高了整機(jī)性能，使設(shè)定電壓(0-10V)與輸出電壓與電流成較好的線性對應(yīng)關(guān)系，克服了晶閘管移相角度與輸出電壓非線性的缺點(diǎn)。

　　(2)電壓反饋與電流反饋采用兩套獨(dú)立電路，互不影響，并且可通過外加電平實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

　　(3)多種保護(hù)功能，使用更加安全方便。

　　(4)采用數(shù)字移相控制電路使觸發(fā)更為準(zhǔn)確可靠。

　　3. 恒流恒壓智能模塊的主要技術(shù)參數(shù)和功能

　　由于采用高精度的霍爾傳感器和精密放大電路，模塊化的產(chǎn)品縮短了控制電路與移相電路、主電路的信號傳輸距離，干擾小等特點(diǎn)，從而使恒流恒壓模塊的控制精度較高，比其他同功能產(chǎn)品有更大的優(yōu)越性。

　　(1)較高控制精度在晶閘管控制曲線上線性度較好的范圍內(nèi)(恒壓在100V-350V，恒流約在35%-75%I(最大設(shè)定電流))，穩(wěn)壓精度在0.5%，穩(wěn)流精度在1%之內(nèi)，在線性度較差的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓精度不大于1%，穩(wěn)流精度不大于2%。

　　(2)電網(wǎng)調(diào)整率：電網(wǎng)變化±20%，輸出變化(調(diào)整范圍內(nèi))不大于±1%。

　　(3)高線性對應(yīng)關(guān)系，0-10V設(shè)定與輸出電流(壓)成較好線性關(guān)系，非線性度不大于5%。

　　除恒流恒壓功能外，模塊還具有如下功能：

　　多種保護(hù)功能，過流、過熱、缺相保護(hù)三種保護(hù)功能使模塊應(yīng)用更為安全。

　　采樣信號輸出，霍爾傳感器采樣信號輸出，可外接電流電壓顯示。

　　禁止恒流恒壓功能，如果對內(nèi)部恒流恒壓效果不滿意，可外接控制電路，直接采用傳感器采樣信號。

　　4 .恒流恒壓模塊的應(yīng)用場合

　　恒流恒壓智能模塊以其控制電路精度高，平衡性好，工作電壓范圍寬，抗電流沖擊性能好，安裝使用簡單，可靠性高，體積小，免維護(hù)，有利于電源小型化等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、直流屏(蓄電池充電)、激光電源、充磁設(shè)備、UPS電源等各種場合，在現(xiàn)代國外應(yīng)用較多的“懸浮迭加”式線性電源的應(yīng)用中更能體現(xiàn)該模塊的特點(diǎn)。

　　(1) 基本應(yīng)用原理圖(圖 3)

圖3

圖4

圖5

　　(2)交流恒流恒壓在電鍍電解中的應(yīng)用原理圖(圖 4)

　　(3)懸浮迭加式線性電源中的應(yīng)用(圖 5)

　　此裝置用于高精度大功率線性穩(wěn)壓電源，極大的降低了GTR的功耗，使效率和可靠性有很大提高，并可采用較小功率GTR，降低了成本。采用恒流恒壓模塊不僅提高了精度，并且使電源體積得以大幅縮小。