晶閘管智能模塊的工作原理及應(yīng)用實例
晶閘管是電流控制型電力半導(dǎo)體器件，要驅(qū)動晶閘管，需要較大的脈沖觸發(fā)功率；另外一些輔助電路的元器件，如同步變壓器、觸發(fā)變壓器等體積比較大，因此，如果要把移相觸發(fā)系統(tǒng)與晶閘管主電路以工作原理,應(yīng)用及傳感器等封裝在同一外殼內(nèi)，制成晶閘管智能模塊，具有很大的難度。所以，國內(nèi)外一直采用晶閘管器件與移相觸發(fā)系統(tǒng)分立制作的傳統(tǒng)形式。
1 智能模塊簡介
晶閘管智能模塊簡稱ITPM（Intelligent thyristor power module），它是把晶閘管主電路與移相觸發(fā)系統(tǒng)以及過電流、過電壓保護傳感器共同封閉在一個塑料外殼內(nèi)工作原理,應(yīng)用制成的。
2 智能模塊工作原理
�。�1） 主工作電路
�。�2） 閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理圖。
智能模塊在控制上可分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制，在晶閘管組成的電源|穩(wěn)壓器系統(tǒng)中，大部分是采用電流閉環(huán)控制和電壓閉環(huán)控制。圖2是閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理圖，該原理圖可大體分為三部分：移相調(diào)控部分，電壓反饋部分，電流反饋部分。工作原理如下：首先，由用戶根據(jù)實際情況，選擇模塊工作在恒流狀態(tài)還是恒壓狀態(tài)，通過 “恒流恒壓轉(zhuǎn)換電路”，確定電壓反饋部分工作或電流反饋部分工作。然后，用戶調(diào)整“0-10V設(shè)定電壓”，該電壓通過“移相調(diào)控電路”，控制主電路晶閘管開通一定的角度，從而輸出用戶希望的電壓或電流。該輸出電壓或電流經(jīng)“霍爾傳感器采樣”、“整形放大”后，與“0-10V設(shè)定電壓”進行比較，形成誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)處理后，控制“移相調(diào)控電路”，根據(jù)輸出電壓或電流的大小，隨時晶閘管智能模塊工作原理,應(yīng)用快速調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，達到穩(wěn)定輸出電壓或電流的目的。
智能模塊在實際電源系統(tǒng)中的應(yīng)用可分為兩類：
一類是整流型模塊；
模塊輸出直流電壓經(jīng)LC濾波后直接到負(fù)載。輸出電壓調(diào)整范圍為0-510V。
這種用法的特點是輸出大電流、高電壓。
另一類是交流型模塊。
模塊輸出交流可調(diào)電壓晶閘管智能模塊接到變壓器初級，工作原理,應(yīng)用次級經(jīng)雙反星型整流后，得到所需直流電壓。
這種用法適合于低電壓、大電流的負(fù)載。
4 智能模塊應(yīng)用實例
某項高能直線感應(yīng)加速器需要近百臺500A工作原理,應(yīng)用恒流源，研制單位是中國工程物理研究院流體物理研究所。要求有極高的可靠性，穩(wěn)定度和低的紋波晶閘管智能模塊。負(fù)載在0.05～0.1Ω大的范圍內(nèi)變化，電流從200A至500A連續(xù)可調(diào)，電網(wǎng)電壓交流340V～420V。
