恒流恒压控制模块使用说明书.doc

恒流恒压控制模块一、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。 产品特点采用进口方形芯片、DC板、高级热绝缘材料，特殊焊结工艺。主电路、导热基板、控制电路相互隔离，介电强度2500VAC，使用安全。热循环负载次数超过国家标准近10倍。采用线性控制稳流稳压电路，高控制精度。过流、过热、缺相保护。 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、产品种类模块的订货规格、型号：（详见表1）表1产品类型型 号电压规格（V）三相MSZ-HLHY-2000MSZ-HL-2000MSZ-HY-2000450MSJ-HLHY-1600MSJ-HL-1600MSJ-HY-1600MSZ-HLHY-1500MSZ-HL-1500MSZ-HY-1500MSJ-HLHY-1200MSJ-HL-1200MSJ-HY-1200MSZ-HLHY-1000MSZ-HL-1000MSZ-HY-1000MSJ-HLHY-800MSJ-HL-800MSJ-HY-800MSZ-HLHY-500MSZ-HL-500MSZ-HY-500MSJ-HLHY-350MSJ-HL-350MSJ-HY-350MSZ-HLHY-400MSZ-HL-400MSZ-HY-400MSJ-HLHY-300MSJ-HL-300MSJ-HY-300MSZ-HLHY-320MSZ-HL-320MSZ-HY-320MSJ-HLHY-260MSJ-HL-260MSJ-HY-260MSZ-HLHY-200MSZ-HL-200MSZ-HY-200MSJ-HLHY-150MSJ-HL-150MSJ-HY-150MSZ-HLHY-150MSZ-HL-150MSZ-HY-150MSJ-HLHY-100MSJ-HL-100MSJ-HY-100MSZ-HLHY-100MSZ-HL-100MSZ-HY-100MSJ-HLHY-75MSJ-HL-75MSJ-HY-75MSZ-HLHY-55MSZ-HL-55MSZ-HY-55MSJ-HLHY-40MSJ-HL-40MSJ-HY-40MSZ-HLHY-30MSZ-HL-30MSZ-HY-30MSJ-HLHY-20MSJ-HL-20MSJ-HY-20单相MDJ-HLHY-300MDJ-HL-300MDJ-HY-300MDZ-HLHY-200MDZ-HL-200MDZ-HY-200MDJ-HLHY-150MDJ-HL-150MDJ-HY-150MDZ-HLHY-150MDZ-HL-150MDZ-HY-150MDJ-HLHY-100MDJ-HL-100MDJ-HY-100MDZ-HLHY-100MDZ-HL-100MDZ-HY-100MDJ-HLHY-75MDJ-HL-75MDJ-HY-75MDZ-HLHY-55MDZ-HL-55MDZ-HY-55MDJ-HLHY-40MDJ-HL-40MDJ-HY-40MDZ-HLHY-30MDZ-HL-30MDZ-HY-30MDJ-HLHY-20MDJ-HL-20MDJ-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- X1 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：对于三相模决，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-HY-350R即三相交流350A恒压模决，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，有无保护的各类整流模块三、模块的使用方法：1、控制插座引脚功能说明(1) 引脚定义引脚号12345678引线颜色红色黑色黑白双色黄色橙色白色蓝色绿色引脚功能+12VGNDGNDCONECON-12VRESETIVS引脚号9101112131415引线颜色棕色紫色粉色灰色浅蓝色浅绿色浅黄色引脚功能IGUG OFFIGLTGR (2)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，(010)V信号输入。 恒流或恒压应用时此脚空置。 CoN 脚输入控制信号时，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+l2V电源连接，可外接大于10K电位器，但 不宜作给定信号使用。此端口一般空置。 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+l2V电源进行复位。复位前必须把电压电流给定信号降为零，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，(010)V直流电平。 10脚：UG，恒压控制给定信号输入，(010)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：保留。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。l5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、当您所购买模块不具备某项功能时，该模块对应引脚也将失效。 例如：不具备过热过流保护的模块，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。2、使用方法（各种接线方式见图1-图4）图 1 恒流恒压应用 图 2 恒压应用 图 3 恒流应用 图 4 禁止恒流恒压功能注：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高的用户最好外接基准电压源。(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。12V电源极性反接，将烧坏模块。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。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。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。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。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。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。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。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，然后缓慢把模块输出电压降至电池放电电压值，用逆变方法完成电池的放电。该方法适于专业用户使用。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 在换向时会产生反问尖脉冲，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。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饺差，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：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10.750.500.250.15I实/I标10.850.600.450.3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：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380V285V190V100V50V最大输出电流100A85A60A40A25A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LC)，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=0.667(控制角=0时)，若您的设备对滤波器输出脉动系数的要求为1，LC的计算如下：LC1.70/1三相整流模块未加滤波器时脉动系数为0.057(控制角0时)，若您的设备对滤波器输出的脉动系数的要求为l，LC的计算如下：LC=0.O16/ 1 计算示例：若设备要求的脉动系数为1=0.01，采用三相整流模块：LC1.6考虑到在控制角0时，脉动系数要增大，取LC8，则 L0.04H， C=200F满足LC的要求。注：示例中L的单位为亨(H)，C的单位为微法(F)，电网频率为50HZ 3、模块使用要求(1) l2V稳压电源要求电压范围+12V 0.5V，纹波电压小于10mv；-12V0.5V，纹波电压小于10mv；+12V、-12V电源对称误差不大于0.5V。电流能力12V电源的电流必须大于实际工作电流2倍以上。若采用变压器整流式稳压电源，滤波电容必须大于1000F/25V。(2) 环境要求环境适应温度：-2545。工作场所要求干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。4 其它事项(1) 因模块主电路引出极弯曲90度，小电流规格类极易掀起折断，所以接线时应防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。模块参数1 模块主要参数(见表2)表2参数名称数值型号触发电源电 流结 壳热 阻输 出电 压工 作壳 温IERJCVOUT（AV）或VOUT（RMS）TCmA/WV三相MSZ-200010000.031.35VIN80MSZ-1500MSZ-10008000.04MSZ-5004000.04MSZ-4000.05MSZ-3200.06MSZ-2000.15MSZ-1500.20MSZ-1000.30MSZ-550.55MSZ-303000.60MSJ-160010000.031.0VIN80MSJ-1200MSJ-8008000.04MSJ-3504000.04MSJ-3000.05MSJ-2600.06MSJ-1500.15MSJ-1000.20MSJ-750.30MSJ-400.40MSJ-203000.50参数名称数值型号触发电源电 流 结 壳热 阻输 出电 压工 作壳 温IERJCVOUT（AV）或VOUT（RMS）TCmA/WV单相MDZ-2003000.20.9VIN80MDZ-1500.25MDZ-1000.40MDZ-550.55MDZ-300.60MDJ-3003000.201.0VINMDJ-1500.40MDJ-1000.45MDJ-750.50MDJ-400.60MDJ-200.65模块通用参数(1)电网频率f：50Hz。(2)输入电压范围：单相：22020；三相：380V20(线电压)。(3)恒流恒压范围：模块标称电流电压的(1085)。(4)恒流精度(13)；恒压精度(13)(相对于负载变化60，电网变化20)。(5)给定信号电压：(010)VDc，电流：0.1mA。(6)模块绝缘电压VIso(RMS)2500V2 晶闸管芯片主要参数(表3)表3模 块型 号IT(AV)ITSMID IRVDRM VRRMTjdi/dtdv/dtTj=12545 10ms125maxAAmAVA/usV/usMSZ-20002508002012002200125100500MSJ-1600MSZ-1500MSJ-1200MSZ-1000MSJ-800MSZ-500MSJ-350MSZ-40022070001512002200125100500MSJ-300MSZ-3201805000MSJ-260MSZ-200100230010MSJ-150MDJ-300180500015MDZ-200100230010MDJ-150MSSJ-100MDZ-1505711501012001800MDJ-100MSZ-100MSJ-75MDZ-100MDJ-75MSZ-5535600312001600MSJ-40MDZ-55MDJ-40MSZ-30244002MSJ-20MDZ-3019300180010001000MDJ-20模块的保护1. 过流保护 (1)无论是否内置过流过热保护，模块必须外接快速熔断器。熔断器接法见图5-图6。 图 5 三相整流式模块 图 6 单相交流式模块(2)快速熔断器的选择：熔断器的额定电压大于电路上正常工作电压。熔断器额定电流的选取参考表4。 表4模块型号 熔 断 器额定电流（A）数量（只）额定电压（V）MSZ-200010003500MSJ-1600MSZ-15007503MSJ-1200MSZ-10005003MSJ-800MSZ-5002503MSJ-350MSZ-4001603MSJ-300MDJ-3001MSZ-3201253MSJ-260MSZ-200803MSJ-150MDZ-2001MDJ-150MSZ-150603MSJ-100MDZ-1501MDJ-100MSZ-100403MSJ-75MDZ-1001MDJ-75MSZ-55253MSJ-40253500MDZ-551MDJ-40MSZ-30163MSJ-20MDZ-301MDJ-202、过压保护模块的过压保护，推荐使用阻容吸收和压敏电阻两种方式并用。(1)阻存吸收保护 阻容吸收回路能抑制品闸管由导通到截止时产生的过电压，有效避免晶闸管被击穿。接线方法见图7-图lO，R和C值根据表5选取。 表5中R、C值适用于阻性或感性负载。当用户用于容性负载时，R、C值按下列原则选取： 电容C：容量不变，耐压值提高1.5倍。 电阻R：阻值不变，功率提高1倍或阻值提高1倍，功率不变。 图 7 三相整流式模块 图 8 三相交流式模块 图 9 单相整流式模块 图 10 单相交流式模块表5名称模块型号R（欧/W）C（uF）630VAC数量三相MSZ-20002/402.2各6MSZ-15003/301.5MSZ-10004/201.0MSZ-5008.2/150.68MSZ-400MSZ-320MSZ-20020/100.33MSZ-150MSZ-10033/50.22MSZ-5562/5MSZ-30MSJ-16002/402.2各3MSJ-12003/301.5MSJ-8004/201.0MSJ-3508.2/150.68MSJ-300MSJ-260MSJ-15020/100.33MSJ-100三相MSJ-7533/50.22各3MSJ-4062/5MSJ-20单相MDZ-20020/100.33各4MDZ-150MDZ-10033/50.22MDZ-5562/5MDZ-30MDJ-3008.2/150.68各1MDJ-15020/100.33MDJ-100MDJ-7533/50.22MDJ-4062/5MDJ-20（2）压敏电阻过电压保护 压敏电阻吸收由于雷击等原因产生能昆较大、持续时间较长的过电压。 对于380V供电系统，压敏电阻电压VlmA一般选取为：7l0VVlmA1000V。 注：VlmA是指压敏电阻流过lmA电流时它两端的电压。 接法见图11-图l2： 图11 三相模块 图12 单相模块3、散热器的选择 散热条件直接影响模块的可靠性和安全。不同型号模块在其最大电流工作状态下，环境温度为40的所需散热器、风机的规格参考表6。表6模 块型 号散热器型 号散热器长度（mm）轴流风机规格及 数 量强迫风冷自然风冷MSZ-2000006800AC220V/50HZ/44W22022060（2台）MSJ-1600MSZ-1500700MSJ-1200MSZ-1000600MSJ-800MSZ-500DXC-573350AC220V/50HZ/44W22022060（1台）MSJ-350MSZ-400300MSJ-300MSZ-320DXC-578260AC220V/50HZ/38W17215051（1台）MSJ-260MSZ-200DXC-578300AC220V/50HZ/38W17215051（1台）MSJ-150MSZ-150260MSJ-100MSZ-100200MSJ-75MDZ-200MDJ-300MSZ-55160（恒流或恒压），200（恒流恒压）AC220/50HZ/10W12012038（1台）MSJ-40MDZ-150MDZ-100MDJ-150MDJ-100MDZ-55160（恒流或恒压），200（恒流恒压）MDJ-75MSZ-30MSJ-20MDJ-40MDZ-30MDJ-20散热器型号宽 度（mm）厚 度（mm）周 长（mm）截 面 积