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恒流恒压控制模块使用说明书.pdf

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晶闸管恒流恒压控制模块使用说明书 晶闸管恒流恒压控制模块使用说明书 晶闸管恒流恒压控制模块使用说明书 晶闸管恒流恒压控制模块使用说明书 目目目目 录录录录 一 产品介绍 .................................................................................1 1. 产品特点 ............................................................................. ..1 2. 产品用途 ............................................................................1 二 产品种类 .................................................................................1 三 模块的使用方法..........................................................................3 1. 控制插座引脚功能说明..........................................................3 2. 使用方法................................................................................4 3. 模块使用要求.........................................................................7 4. 其它事项 ............................................................................7 四 模块参数.....................................................................................7 1. 模块主要参数 .....................................................................7 2. 晶闸管芯片主要参数 ...........................................................9 五 模块的保护................................................................................10 1. 过流保护...............................................................................10 2. 过压保护 ........................................................................ 11 3. 散热器的选择 ..................................................................... 12 六 模块的安装................................................................................14 1. 模块的外形和安装尺寸 ......................................................14 2. 模块的安装步骤 .................................................................15
一一一一 产品介绍 产品介绍 产品介绍产品介绍 晶闸管恒流恒压控制模块是高度集成的反馈控制稳流稳压系统,内置大功率晶闸管芯片、数字移相控 制电路、反馈控制电路、保护电路和线性电压、电流传感器,是新一代高科技电力调控产品。 ⒈ 产品特点 ①采用进口方形芯片、DCB板、高级热绝缘材料,特殊焊结工艺。 ②主电路、导热基板、控制电路相互隔离,介电强度≥2500VAC,使用安全。 ③热循环负载次数超过国家标准近10倍。 ④采用线性控制稳流稳压电路,高控制精度。 ⑤过流、过热、缺相保护。 ⒉ 产品用途 广泛应用于电动机、发电机励磁,蓄电池充电,各类电源,及各类大功率整流装置电源的前级调压。 二二二二 产品种类 产品种类 (详见表1) 产品种类产品种类 表 1 产品类 型 型 号 电压规格(V) 三 相 MSZ-HLHY-2000 MSZ-HL-2000 MSZ-HY-2000 MSJ-HLHY-1600 MSJ-HL-1600 MSJ-HY-1600 MSZ-HLHY-1500 MSZ-HL-1500 MSZ-HY-1500 MSJ-HLHY-1200 MSJ-HL-1200 MSJ-HY-1200 MSZ-HLHY-1000 MSZ-HL-1000 MSZ-HY-1000 MSJ-HLHY-800 MSJ-HL-800 MSJ-HY-800 MSZ-HLHY-500 MSZ-HL-500 MSZ-HY-500 MSJ-HLHY-350 MSJ-HL-350 MSJ-HY-350 MSZ-HLHY-400 MSZ-HL-400 MSZ-HY-400 MSJ-HLHY-300 MSJ-HL-300 MSJ-HY-300 MSZ-HLHY-320 MSZ-HL-320 MSZ-HY-320 MSJ-HLHY-260 MSJ-HL-260 MSJ-HY-260 MSZ-HLHY-200 MSZ-HL-200 MSZ-HY-200 MSJ-HLHY-150 MSJ-HL-150 MSJ-HY-150 MSZ-HLHY-150 MSZ-HL-150 MSZ-HY-150 MSJ-HLHY-100 MSJ-HL-100 MSJ-HY-100 MSZ-HLHY-100 MSZ-HL-100 MSZ-HY-100 MSJ-HLHY-75 MSJ-HL-75 MSJ-HY-75 MSZ-HLHY-55 MSZ-HL-55 MSZ-HY-55 MSJ-HLHY-40 MSJ-HL-40 MSJ-HY-40 MSZ-HLHY-30 MSZ-HL-30 MSZ-HY-30 MSJ-HLHY-20 MSJ-HL-20 MSJ-HY-20 450 1
产品 类型 单 (续表1) 型 号 电压规格(V) MDJ-HLHY-300 MDJ-HL-300 MDJ-HY-300 MDZ-HLHY-200 MDZ-HL-200 MDZ-HY-200 MDJ-HLHY-150 MDJ-HL-150 MDJ-HY-150 MDZ-HLHY-150 MDZ-HL-150 MDZ-HY-150 MDJ-HLHY-100 MDJ-HL-100 MDJ-HY-100 MDZ-HLHY-100 MDZ-HL-100 MDZ-HY-100 450 相 MDJ-HLHY-75 MDJ-HL-75 MDJ-HY-75 MDZ-HLHY-55 MDZ-HL-55 MDZ-HY-55 MDJ-HLHY-40 MDJ-HL-40 MDJ-HY-40 MDZ-HLHY-30 MDZ-HL-30 MDZ-HY-30 MDJ-HLHY-20 MDJ-HL-20 MDJ-HY-20 注: 1、 电流规格为模块正常工作输出最大直流电流平均值或交流电流有效值;电压为模块输入端子间最大 输入电压有效值。 2、 特殊规格,可按用户要求协议定做。 3、上述表内的型号为常规产品。当模块需要保护功能时,由用户订货时在模块型号后面加注保护代号。 附:型号义释 M xx- xx- xx- x 1 2 3 4 5 模块订货型号规格共五项,定义如下: 第1项:字母M,表示模块。 第2项:模块的类型,定义如下: SZ:三相整流; SJ:三相交流; DZ:单相整流; DJ:单相交流 第3项: 模块的功能,定义如下: HL:只有恒流功能; HY:只有恒压功能; HLHY:具备恒流恒压功能 第4项:(2-4)位阿拉伯数字,标记模块的标称电流数。 第5项:模块的保护类别: R:过热保护; L:过流保护; LR:过流过热保护 注:对于三相模块,具备过热过流保护时,同时具有缺相保护。 型号示例: MSZ-HLHY-200LR 即三相整流200A恒流恒压功能模块,具备过流过热缺相保护功能 MSJ MSJ-HY-350R 即三相交流350A恒压模块,具备过热保护功能 注:本册为说明方便,在以下图表中将第3项和第5项省略,以表示各种类型模块。 如:MSZ-350表示350A的恒流、恒压、恒流恒压 、有或无保护的各类整流模块。 2
三三三三 模块的使用方法 模块的使用方法:::: 模块的使用方法 模块的使用方法 ⒈ 控制插座引脚功能说明 ⑴ 引脚定义 引脚功能 +12V GND GND CON ECON -12V RES IVS 引线颜色 红色 黑色 黑白双色 中黄色 橙色 白色 深蓝色 深绿色 引脚号 引脚功能 1 IG 2 UG 3 4 5 OFF 6 IGL 7 TGL 引线颜色 棕色 紫色 粉色 灰色 浅蓝色 浅绿色 柠黄色 引脚号 9 10 11 12 13 14 15 8 ⑵ 引脚说明: 1脚:+12V,外接+12V电源正极,工作电流<0.5A。 2脚:GND,控制电源地线。 3脚:GND,控制电源地线。 4脚:CON,触发电路控制信号,(0~10)V信号输入。恒流或恒压应用时此脚空置 恒流或恒压应用时此脚空置。。。。该脚输入控制 恒流或恒压应用时此脚空置 恒流或恒压应用时此脚空置 信号时,OFF端必须直接接地。OFF接地后不具备恒流或恒压功能,只能当作普通移相调压模块, 但各种保护正常(具体操作参照OFF脚)。 5脚:ECON,测试模块引脚。方便用户检测模块功能使用,此端通过1K电阻同+12V电源连接,可外接 大于10K电位器,但不宜作给定信 但不宜作给定信号使用号使用号使用号使用。。。。此端口一般空置。 但不宜作给定信 但不宜作给定信 6脚:-12V,外接-12V电源,工作电流<200mA。 7脚:RES,手动复位端口。当电路保护后此端接+12V电源进行复位。复位前必须把电压电流给定信号 复位前必须把电压电流给定信号 复位前必须把电压电流给定信号 复位前必须把电压电流给定信号 降为零降为零降为零降为零,,,,并先排除保护故障。 8脚:IVS,恒流、恒压控制选择端口。 恒流时接+12V;恒压时接地或悬空。 9脚:IG,恒流控制给定信号输入,(0~10)V直流电平。 10脚:UG,恒压控制给定信号输入,(0~10)V直流电平。 UG、IG为直流电平信号,要求稳定无毛刺,一般由基准电压源提供。 11脚:保留。 12脚:+5V,用于接保护指示灯正极。 13脚:OFF,恒流恒压禁止端口。 当OFF接地时失去恒流恒压功能,模块仅有移相控制功能,由CON端输入控制信号。此端也可作 为保护控制端口。 14脚:IGL,过流保护指示端口。 过流时输出高电平,外接发光二极管。 15脚:TGL,过热保护指示端口。 当过热时输出高电平,用法与IGL相同。 注:1、 当您所购模块不具备某项功能时,该模块对应引脚也将失效。例如:不具备过热保护的模 块,过热保护指示端口(TGL)将无效。 2、 缺相保护电路检测模块输入端电压,而非输出端电压。 3
⒉ 使用方法(各种接线方式见图1-图4) +12V -12V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ref 图1 恒流恒压应用 +12V -12V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ref 图2 恒压应用 +12V -12V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ref +12V 图3 恒流应用 ref -12V 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 注:图中的ref为基准电压源,一般为10V。若没有基准电压源,则改接到5脚,但对稳定程度要求较 图4 禁止恒流恒压功能 高的用户最好外接基准电压源。 4
(1) 模块初次使用常见问题 模块使用前可先进行简单功能测试,可以测试恒流功能也可测试恒压功能,但选用恒压功能测试比较 方便。以下几点是初次使用常见问题,对您或许有指导意义。 ±12V12V12V12V电源极性反接 电源极性反接,,,,将烧坏模块 将烧坏模块。。。。 将烧坏模块 电源极性反接 电源极性反接 将烧坏模块 ① 调整给定信号时模块没有电流或电压输出,但给定信号和外加±12V电源正常。 处理:你需要对模块进行复位。 ② 恒压应用时,用电压表测输出电压不准确或不连续。 原因:你的负载太小,换大于100W的负载。 ③ 恒流应用时,给定信号很小,模块即全电压输出。 处理:你需要工作在较大电流下,比如20A。 ④ 模块的恒流精度或恒压精度达不到规定指标。 原因:电源指标达不到要求或给定信号不稳定。 ⑤ 恒流恒压功能能否同时使用? 答案:不能,只能单独工作在恒流或者恒压某一方式,或按顺序进行切换。 ⑥ 模块能否在任何输出电压下都能达到最大标称电流值? 答案:不能,模块的标称电流为全电压输出时最大输出电流,具体能输出多大电流还取决于输出电压的高 低和稳定精度等指标。 ⑦ 模块最佳工作区间如何选取? 答案:模块应用在20%~60%标称值最佳;小于20%或大于70%时效果较差。 ⑧ 电池充电应用时,如何对电池放电? 方法1:把模块正负输出极性调整成与充电时相反。 方法2:模块输出正极接一电感,模块极性同充电时一样,先把模块电压调到高于电池组,然后交 换电池极性和改变控制角的大小使模块工作于逆变状态,用逆变方法完成电池的放电。该方法适于专 业用户使用。 ⑨ 模块用于电感负载时指标下降。 原因:模块的电压、电流传感器处理电路对感应的信号电压处理方式同普通仪表可能不同。晶闸管 在换向时会产生反向尖脉冲,模块处理电路会把尖脉冲抑制掉;而普通仪表则对该尖峰照常处理,所 以它属于正常现象,而非指标下降。 ⑩ 如何寻找散热器温度测试点? 方法:测试点选择靠近模块中心点、紧贴模块外壳的散热器表面处。 (2) 电流选取规则 ① 模块电流的选取 模块的标称电流为模块正常工作允许流过的最大电流,考虑到晶闸管抗电流冲击能力较差,选取 模块时建议您应留出裕量。 阻性负载:模块标称电流应为负载额定电流的2倍。 感性负载:模块标称电流应为负载额定电流的3倍。 5
② 导通角要求: 在非正弦波状态下用普通仪表测出的电流值不是有效值,仪表显示较小的电流值就有可能超过模块 额定值的几倍,因此,要求模块尽量工作在较大导通角下(100度以上)。模块在较小导通角(即模块 高输入电压、低输出电压)下输出较大电流,这样会使模块严重发热而烧毁。具体使用时可参见下表: 模块在不同输出电压下最大输出电流对照表 U实/U标 1 0.75 0.5 0.25 0.15 I实/I标 1 0.85 0.6 0.45 0.3 注: U实:模块实际输出电压; U标:模块能最大输出的电压; I实:模块实际能输出的电流; I标:模块标称电流。 示例示例示例示例:100A的三相交流模块,电网为380V,对应不同输出电压下最大输出电流见下表。 输出电压 380V 285V 190V 100V 50V 最大输出电流 100A 85A 60A 40A 25A ③ 整流模块输出滤波问题 如对输出电压(电流)的平滑度有要求时,可加平滑滤波电路。 如果对电流的纹波有要求,可采用平波电抗器滤波。如果对输出电压的纹波有要求,可以采用LC 滤波,但电容值不可取的太高(取值时应使负载呈感性为原则,即L>>C),否则会影响模块的安全。 一般不推荐单独电容滤波。 (3) 平滑滤波器L、C值计算 单相整流模块未加滤波器时脉动系数为Υ=0.667(控制角α=0时),若您的设备对滤波器输出脉 动系数的要求为Υ1,LC的计算如下: LC=1.70/Υ1 三相整流模块未加滤波器时脉动系数为Υ=0.057(控制角α=0时),若您的设备对滤波器输出的脉 动系数的要求为Υ1,LC的计算如下: LC=0.016/Υ1 计算示例 计算示例:::: 计算示例计算示例 若设备要求的脉动系数为Υ1=0.01,采用三相整流模块: LC=1.6 考虑到在控制角α>0时,脉动系数要增大,取LC=8,则 L=0.04H,C=200μF 满足L>>C的要求。 注:示例中L的单位为亨(H),C的单位为微法(μF),电网频率为50HZ。 6
3. 模块使用要求 (1) ±12V稳压电源要求 ① 电压范围 +12±0.5V,纹波电压小于10mv; -12±0.5V,纹波电压小于10mv; +12V、-12V电源对称误差不大于0.5V。 ② 电流能力 ±12V电源的电流必须大于实际工作电流2倍以上。 ③ 若 采 用 变 压 器 整 流 式 稳 压 电 源 , 滤 波 电 容 必 须 大 于 1000μ f /2 5V。 (2) 环境要求 ① 环境适应温度:-25℃~+45℃。 ② 工作场所要求干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。 ⒋ 其它事项 (1) 因模块主电路引出极弯曲90°,小电流规格类极易掀起折断,所以接线时应防止外力或电缆重 力将电极拉起折断。 (2) 严禁不用接线端头而直接将铜线压接在模块电极上。 四四四四 模块参数 模块参数 模块参数模块参数 ⒈ 模块主要参数(见表2) 表 2 参数名称 触发电源电流 结壳热阻 输出电压 工作壳 温 数值 型号 IE mA RJC VOUT(AV)或VOUT(RMS) ℃/ W V TC ℃ MSZ-2000 MSZ-1500 1000 0.03 1.35 VIN <80 MSZ-1000 800 MSZ-500 三 MSZ-400 相 MSZ-320 MSZ-200 400 MSZ-150 MSZ-100 MSZ-55 MSZ-30 300 7 0.04 0.04 0.05 0.06 0.15 0.20 0.30 0.55 0.60
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