1. 前言
現代化工業(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)獲得了廣泛的應用。在晶閘管組成的自動(dòng)控制系統中，有許多是采用電流閉環(huán)控制的恒流和電壓閉環(huán)控制的恒壓應用。但是，目前大多數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(jìn)行取樣，無(wú)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(tài)。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(diǎn)有很大的應用空間。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(xiàn)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(jiàn)圖1，它是一個(gè)由六只晶閘管構成的三相全控整流橋，通過(guò)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(chǎng)中產(chǎn)生感應電壓的霍爾效應，將電流、電壓轉換為電壓信號?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)為轉換系數高，有電氣隔離作用，響應速度快，線(xiàn)性度較好，對提高整機性能有很大好處。
2.控制系統特點(diǎn)
(1)采用線(xiàn)性霍爾傳感器，實(shí)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(xiàn)性對應關(guān)系，克服了晶閘管移相角度與輸出電壓非線(xiàn)性的缺點(diǎn)。
(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(guò)外加電平實(shí)現自動(dòng)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(fā)更為準確可靠。
3. 恒流恒壓智能模塊的主要技術(shù)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(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(xiàn)上線(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)調整率：電網(wǎng)變化±20%，輸出變化(調整范圍內)不大于±1%。
(3)高線(xiàn)性對應關(guān)系，0-10V設定與輸出電流(壓)成較好線(xiàn)性關(guān)系，非線(xiàn)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(guò)流、過(guò)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(mǎn)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(chǎng)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(jiǎn)單，可靠性高，體積小，免維護，有利于電源小型化等特點(diǎn)，可廣泛應用于電動(dòng)機、發(fā)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(chǎng)合，在現代國外應用較多的“懸浮迭加”式線(xiàn)性電源的應用中更能體現該模塊的特點(diǎn)。
(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(xiàn)性電源中的應用(圖 5)
此裝置用于高精度大功率線(xiàn)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。
