1. 前言

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

　　與傳統的恒流恒壓設備相比，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技術，具有控制電路與強電完全隔離、控制精度高、體積小及使用方便等特點，必將獲得大量的應用。

　　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，它是一個由六只晶閘管構成的三相全控整流橋，通過控制電路改變其導通角可獲得0-50V的直流電壓。

圖1

圖2

　　控制系統工作原理圖如圖2

　　(1) 霍爾傳感器的采用

　　霍爾效應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生感應電壓的霍爾效應，將電流、電壓轉換為電壓信號。霍爾傳感器的優點為轉換系數高，有電氣隔離作用，響應速度快，線性度較好，對提高整機性能有很大好處。

　　2.控制系統特點

　　(1)采用線性霍爾傳感器，實現電氣隔離，提高了整機性能，使設定電壓(0-10V)與輸出電壓與電流成較好的線性對應關系，克服了晶閘管移相角度與輸出電壓非線性的缺點。

　　(2)電壓反饋與電流反饋采用兩套獨立電路，互不影響，并且可通過外加電平實現自動轉換。

　　(3)多種保護功能，使用更加安全方便。

　　(4)采用數字移相控制電路使觸發更為準確可靠。

　　3. 恒流恒壓智能模塊的主要技術參數和功能

　　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，從而使恒流恒壓模塊的控制精度較高，比其他同功能產品有更大的優越性。

　　(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(恒壓在100V-350V，恒流約在35%-75%I(最大設定電流))，穩壓精度在0.5%，穩流精度在1%之內，在線性度較差的范圍內，穩壓精度不大于1%，穩流精度不大于2%。

　　(2)電網調整率：電網變化±20%，輸出變化(調整范圍內)不大于±1%。

　　(3)高線性對應關系，0-10V設定與輸出電流(壓)成較好線性關系，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：

　　多種保護功能，過流、過熱、缺相保護三種保護功能使模塊應用更為安全。

　　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，有利于電源小型化等特點，可廣泛應用于電動機、發電機勵磁、直流屏(蓄電池充電)、激光電源、充磁設備、UPS電源等各種場合，在現代國外應用較多的“懸浮迭加”式線性電源的應用中更能體現該模塊的特點。

　　(1) 基本應用原理圖(圖 3)

圖3

圖4

圖5

　　(2)交流恒流恒壓在電鍍電解中的應用原理圖(圖 4)

　　(3)懸浮迭加式線性電源中的應用(圖 5)

　　此裝置用于高精度大功率線性穩壓電源，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。