[其他]直流大功率恒流恒壓兩用電源

無效

• 申請號: 87100937
• 申請日: 1987-02-20
• 公開（公告）號: CN87100937A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 陳仲甘
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 李燦

本發明屬于半導體材料電學性能測試系統用的勵磁恒流電源裝置，也適于其他要求高精度大功率恒流恒壓源的場合。

目前直流大功率源的調節方法基本上采用下述四種已被證明是穩定可靠的方法：晶體管串入法;開關法;可控硅調節法;可控硅予調節加晶體管串入法。上述四種方法分別存在著輸出效率低，發熱量大或調節線性度差，導通角小于90°時穩定性差;或電感負載時易發生振蕩等缺點。美國HeWLtLt-PaehahtL（惠普公司）所生產的多種功率源均屬上述四種之一，（HeWLeLt-PachahtL1981年本P????236）。美國的KeithLey公司與Daytea大學D·C·LOOK博士聯合研制的“自動霍耳系數測試系統”中所用恒流源雖然將手動形式改用成計算機控制，但其方法相當復雜並且仍用繼電器型的開關反向裝置。本發明即為克服上述各種大功率恒流恒壓源存在的效率低、線性度差、穩定度不好、易發生振蕩等缺點而研制的。

本發明采用電子電路與機械調節相結合來調節輸入到整流器上的三相交流電壓，直接將輸入的三相交流電壓進行整流濾波從而產生恒流或恒壓的輸出。本發明既不需在電路中串入調節用的晶體管而克服了輸出效率低功耗高缺點;同時又不必調節可控硅電通角，也避免了調節線性度差，穩壓性能不好等毛病。

本發明的基本工作原理如圖1所示：把設定訊號電壓和取樣訊號電壓作為訊號比較放大電路的兩個輸入，經放大后驅動調節機構，從而改變了輸入到整流電路中的三相交流電壓，進而改變其輸出值，直到設定訊號電壓和取樣訊號電壓相等為止，此時輸出值就等于設定值，根據取樣訊號與輸出電流成正比還是與輸出電壓成正比就可使輸出成為恒流輸出或恒壓輸出。若因供電電壓變化或由于負載發熱使得輸出電流或電壓偏離所要求設定值時，此裝置均能自動調節以達到輸出值等于所要求的設定值。

本發明構成如圖〔1〕所示：由機械調節裝置1;整流及開關電路2;無觸點反向裝置4;濾波器3;自動手控制裝置5;訊號比較及放大7;恒流恒壓的設定及選擇8;限制值設定9;這里：機械調節裝置是力矩馬達;傳動機構及調壓變壓器組成。電源的調節在整流之前而非整流之后，整流及開關電路由三只可控硅組成，此可控硅起整流兼開關的作用。無觸點反向裝置由兩組共四只可控硅所組成的電路構成，根據可控硅的特性，開關和反向應該是連動的。濾波器為一般的電源濾波器。手動一自動控制5由一只平開關及相應的手動及自動的開關調節裝置構成，當處于自動工作方式時，由微機完成開關、設定等全部工作，其輸出值和保護值的設定可以由8位數-模轉換器來完成，為克服電感負載的滯后效應帶來的振蕩和不穩定，本發明采取了下述兩種特殊措施：（1）自動轉換差放（訊號比較與放大電路）的工作電壓;（2）在訊號比較及放大電路中加裝負饋電路以進一步防止輸出值上超或下超設定值。

本發明采用電子電路和機械調節相結合的辦法，使輸出電流電壓穩定精度達到±1%以上，即使供電電壓波動±20%，其輸出精度仍優于±1%。由于本發明功耗只出現在三相變壓器和濾波器的扼流圈中，而這二者的電阻很小，因此，無用功耗小，輸出效率高，而且由于采取了上述兩條特殊措施，即使使用電磁鐵作負載，也不發生振蕩現象。由于本裝置內有保護電路，輸出斷開或短接時，輸出電壓或電流在達到設定限制值后會自動斷開，從而起到良好的保護作用。

本發明由于采用了可控硅無觸點開關以及開關和反向的連動操作時，不感應出高壓，打打火花，無響聲、不干擾其他電路。

圖1、圖2即為本發明實施例，此實施為用于《紅外探測器及材料料電學參數全自動綜合測試系統》中的勵磁恒流源。

其中圖1（1）為機械調節裝置，是一帶力矩馬達和齒輪傳動裝置的三相調壓變壓器，用于調節輸出到整流及開關電流的三相輸入電壓，即在整流之前進行了電源的調節，因而輸出效率高，同時由于可控硅全導通，不存在調節導通角所帶來的麻煩，且濾波器可以小些以減少紋波比。

圖1（2）為整流開關機構，它由三只可控硅組成，起著整流及開關的雙重作用。

圖1（3）為濾波器，它由雙T形LC濾波器構成。

圖1（4）為負載及反向開關，反向開關由兩組共四只可控硅構成，反向開關電路連動。這種無觸點開關反向連動裝置具有不感應高壓，不打火花，無響聲和不干擾其他電路的優點。

圖1（5）是自動-手動控制裝置，它由一只平開關及若干只微型繼電器組成，以選擇自動-手動操作方式，本裝置可以手動-自動兩用，亦可根據需要制成全自動或全手動的變型。