一种新颖的自动恒流放电系统的研制
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:648
摘要：介绍了采用ｉｇｂｔ功率器件、ｐｗｍ控制和康铜电阻合金为放电电阻的放电系统，其放电电流在４～２０ａ的大范围内连续可调，且有较高的恒流精度，实现了对大容量蓄电池负荷能力和容量的核对性检测。结果表明，此系统的研制改变了以往蓄电池监测设备精度低、可靠性不高的状况。 关键词：ｉｇｂｔ ｐｗｍ 放电系统
蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用，从而在电力、通信、金融、交通等各行各业中得到广泛的应用。平时蓄电池组处于浮充电备用状态，负荷由交流供电，只有当交流电失电时，蓄电池组才向负荷提供能量。为了检验蓄电池组的实际容量，保证系统的正常运行，一般情况要对蓄电池组每年进行一次核对性放电。目前在国内市场上的放电设备主要使用可变电阻、电阻盘、碳棒等，而且需要人工调节放电电流，控制精度低，工作繁复。针对现状，我们研制了自动恒流放电系统。本系统采用先进的ｉｇｂｔ大功率电子器件和ｐｗｍ脉宽调制控制技术，同时利用康铜电阻合金作为放电电阻，并使放电电流在大范围内连续可调，且有较高的恒流精度。该放电系统采用大功率的电子负载和恒流控制技术后，能瞬间承受高达１００ａ的冲击电流及长时间２０ａ恒流负载，以实现对电池负荷能力的检测和对电池容量的核对性检测。
主要技术指标如表１所示。
表 1 规 格 hl-48 hl-110 hl-220 使用电压/v 40～60 90～145 180～275 放电电流/a 4～40 4～20 4～15 恒流精度 1% 电压精度 0.5%(配合智能蓄电池组监测系统使用） 尺寸/mm 540×400×130 重量/kg 8.5
1 放电系统工作原理
放电系统的组成包括了ｉｇｂｔ功率器件部分、ｐｗｍ集成驱动电路部分、采样放大、比较、反馈部分。系统原理框图如图１所示。
根据设计电流精度要求，利用分流器采样，分流器的规格为７５ｍｖ、２０ａ。采样信号经滤波，进入精密仪表放大器ｉｎａ１２８，ｉｎａ１２８是ｂｂ公司生产的精密、低功耗仪表放大器。ｉｎａ１２８实际上是一个窗口（双限）比较器，特别适合微电压的放大，只要选择合适的外部增益电阻ｒｇ，就可调到合适的放大倍数ｇ＝２／０．０７５＝２６．７。根据公式ｇ＝１＋５０ｋω／ｒｇ，可算出ｒｇ＝５０ｋω／ｇ－１＝１．９４８ｋω选１．２ｋω的电阻和１ｋω的精密电位器串联即可。
经过ｉｎａ１２８放大的电压再经一级ｒｃ滤波，滤波后的电压反馈到ｗ３５２４的反馈端（ｗ３５２４的１脚），作为ｗ３５２４内部比较放大器的取样电压。
2 控制驱动电路
驱动电路原理图如图２所示。图中的ｗ３５２４是最为流行的开关电源集成控制器，它包括了所有无电源变压器开关电源所要求的基本功能，如控制、保护、取样放大的功能，且使用方便灵活，同时在制造上采用常规的平面工艺。ｗ３５２４可为脉宽调制式推挽、桥式、单端及串联型ｓｍｐｓ提供全部控制电路系统的控制单元。它提供电源变压器开关电源的全部功能，而且增加了取样比例放大器、限流保护以及内部电路的过流和短路保护。由于采用斜波后沿作为死区控制，因而节省了死区时间控制器；内部基准源既向内、外电路提供基准电压
摘要：介绍了采用ｉｇｂｔ功率器件、ｐｗｍ控制和康铜电阻合金为放电电阻的放电系统，其放电电流在４～２０ａ的大范围内连续可调，且有较高的恒流精度，实现了对大容量蓄电池负荷能力和容量的核对性检测。结果表明，此系统的研制改变了以往蓄电池监测设备精度低、可靠性不高的状况。 关键词：ｉｇｂｔ ｐｗｍ 放电系统
蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用，从而在电力、通信、金融、交通等各行各业中得到广泛的应用。平时蓄电池组处于浮充电备用状态，负荷由交流供电，只有当交流电失电时，蓄电池组才向负荷提供能量。为了检验蓄电池组的实际容量，保证系统的正常运行，一般情况要对蓄电池组每年进行一次核对性放电。目前在国内市场上的放电设备主要使用可变电阻、电阻盘、碳棒等，而且需要人工调节放电电流，控制精度低，工作繁复。针对现状，我们研制了自动恒流放电系统。本系统采用先进的ｉｇｂｔ大功率电子器件和ｐｗｍ脉宽调制控制技术，同时利用康铜电阻合金作为放电电阻，并使放电电流在大范围内连续可调，且有较高的恒流精度。该放电系统采用大功率的电子负载和恒流控制技术后，能瞬间承受高达１００ａ的冲击电流及长时间２０ａ恒流负载，以实现对电池负荷能力的检测和对电池容量的核对性检测。
主要技术指标如表１所示。
表 1 规 格 hl-48 hl-110 hl-220 使用电压/v 40～60 90～145 180～275 放电电流/a 4～40 4～20 4～15 恒流精度 1% 电压精度 0.5%(配合智能蓄电池组监测系统使用） 尺寸/mm 540×400×130 重量/kg 8.5
1 放电系统工作原理
放电系统的组成包括了ｉｇｂｔ功率器件部分、ｐｗｍ集成驱动电路部分、采样放大、比较、反馈部分。系统原理框图如图１所示。
根据设计电流精度要求，利用分流器采样，分流器的规格为７５ｍｖ、２０ａ。采样信号经滤波，进入精密仪表放大器ｉｎａ１２８，ｉｎａ１２８是ｂｂ公司生产的精密、低功耗仪表放大器。ｉｎａ１２８实际上是一个窗口（双限）比较器，特别适合微电压的放大，只要选择合适的外部增益电阻ｒｇ，就可调到合适的放大倍数ｇ＝２／０．０７５＝２６．７。根据公式ｇ＝１＋５０ｋω／ｒｇ，可算出ｒｇ＝５０ｋω／ｇ－１＝１．９４８ｋω选１．２ｋω的电阻和１ｋω的精密电位器串联即可。
经过ｉｎａ１２８放大的电压再经一级ｒｃ滤波，滤波后的电压反馈到ｗ３５２４的反馈端（ｗ３５２４的１脚），作为ｗ３５２４内部比较放大器的取样电压。
2 控制驱动电路
驱动电路原理图如图２所示。图中的ｗ３５２４是最为流行的开关电源集成控制器，它包括了所有无电源变压器开关电源所要求的基本功能，如控制、保护、取样放大的功能，且使用方便灵活，同时在制造上采用常规的平面工艺。ｗ３５２４可为脉宽调制式推挽、桥式、单端及串联型ｓｍｐｓ提供全部控制电路系统的控制单元。它提供电源变压器开关电源的全部功能，而且增加了取样比例放大器、限流保护以及内部电路的过流和短路保护。由于采用斜波后沿作为死区控制，因而节省了死区时间控制器；内部基准源既向内、外电路提供基准电压
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