整流模块

一、初步认识晶闸管智能模块1、什么是晶闸管智能模块？把一个或几个晶闸管芯片按一定的形式连接并与触发系统、各种传感器或者其它控制单元通过特殊的方法封装成模块，能直接完成交流调压、全控整流、稳流稳压等各种功能，并且具备各种保护能力，它完全不同于只封装有晶闸管芯片的模块，我们称它为智能模块。。2、晶闸管智能模块能做什么？模块可应用于各行各业需要对电力能量大小进行调整和变换的场合。如变压器调压，加热行业调温，金属加工行业的电镀、电解，电源行业电池充放电、电源稳压，电磁行业的励磁以及各行业广泛使用的直流电机调速、交流电机软起动等。3、晶闸管智能模块如何使用？模块的使用非常简单，只需用一个可调的电压或者电流信号即可对模块输出电压的大小进行平滑调节，从而实现弱电对强电的控制。电压或电流信号可取自各种控制仪表、计算机D/A输出，电位器直接从直流电源分压等各种方法。控制信号可以有0～5V，0～10V，4～20mA，0～10mA四种形式。4、如何区分各种型号和功能的模块？（1）型号标识图1型号标识有六部分组成，具体含义如下：①数字3或者空白3表示三相产品，空白表示单相产品②字母MT，集成一体化晶闸管类模块代号③字母组合AC，DC其特电子AC表示交流调压DC表示整流调压④数字，标记模块的最大电流，即模块全部导通时的电流⑤字母A，V，M，R等，表示产品的特殊功能V：稳压类产品A：稳流类产品M：电机控制产品;R：逆变产品⑥字母T，C，标记模块的保护类型T：过热保护;C：过流保护例：MTAC150，单相交流模块，最大有效值电流150安培；3MTDC200，三相整流模块，最大平均电流200安培；3MTAC500A，三相交流稳流模块，最大有效值电流500安培；MTDC100VT，单相整流稳压模块，最大平均电流100安培，具备过热保护功能。5、晶闸管芯片联结图2：三相交流图3：三相整流图4：单相交流图5：单相整流6、模块型号和规格模块的规格和型号见下表，用户特殊需要的规格和型号可以按用户的要求订做。产品名称产品型号规格备注1其特电子2MTDC3030A/250VMTDC5555A/460VMTDC100100A/460VMTDC150150A/460VMTDC200200A/460VMTDC320320A/460VMTDC500500A/460V单相整流调压模块MTDC10001000A/460VMTAC2020A/250VMTAC4040A/460VMTAC7575A/460VMTAC100100A/460VMTAC150150A/460VMTAC260260A/460VMTAC350350A/460V单相交流调压模块MTAC600600A/460V3MTDC3030A/460V3MTDC5555A/460V3MTDC100100A/460V3MTDC150150A/460V三相整流调压模块3MTDC200200A/460V其特电子33MTDC320320A/460V3MTDC400400A/460V3MTDC500500A/460V3MTDC750750A/460V3MTDC10001000A/460V3MTAC2020A/460V3MTAC4040A/460V3MTAC7575A/460V3MTAC100100A/460V3MTAC150150A/460V3MTAC260260A/460V3MTAC350350A/460V3MTAC600600A/460V三相交流调压模块3MTAC800800A/460V注：1、电流规格为模块最大导通角下能输出的直流电流平均值和交流电流有效值。电压规格为模块输入端子间最高输入交流电压有效值。2、表中列出的型号只标明一般用户可选的电流数，没有标明产品的特殊功能，如稳流、稳压、各种保护、特殊电流规格等，但用户订货时可说明。二、模块的应用方法1、使用快速入门（1）模块的控制功能端口符号定义+12V：外接+12V直流电源正极。GND：直流电源地线。GND1:控制信号地线，与GND相通。其特电子4CON10V:0～10V控制信号输入默认控制信号，可以按用户要求改为其它控制信号。TESTE：检测电源,方便用户检测模块功能时用。可外接2K～100K电位器，取出0～10V信号。以上五个端口为每种模块基本端口，以下端口为特殊端口，只在部分种类模块中出现。CON5V：0～5V控制信号输入。CON20MA：4～20mA控制信号输入。-12V：外接-12V直流电源负极。RES：手动复位端口。当电路保护后此端接+12V电源进行复位。首先把控制信号降为零,排除故障后再进行复位。OVT：过热保护端口。出现过热时输出低电平。OVC：过流保护端口。出现过流时输出低电平。LP：缺相保护端口。出现缺相时输出低电平。（2）模块工作的必要条件模块要正常工作，必须具备以下条件：①+12V直流电源（部分模块需要±12V）：模块内部控制电路的工作电源，+12V电源正极接+12V端子（-12V电源接-12V端子），公共端子接GND端子。②控制信号：0～10V（0～5V，0～10mA，4～20mA）控制信号，用于对输出电压大小进行调整的控制信号，正极接CON10V（CON5V、CON20mA），负极接GND1③供电电源和负载：供电电源一般为电网或者供电变压器，接模块的输入端子；负载为用电器，接模块的输出端子。（3）应用实例模块的输入端子接380V电网，模块的输出端子接灯泡，用电位器取其特电子出0～10V的控制信号对灯泡上的电压进行调整，此电路也可以用于对模块工作正常与否的检测。注：380V电网前要加绝缘开关。图62、模块的进一步应用（1）导通角与模块输出电流的关系模块的导通角与模块能输出的最大电流有直接关系，模块的标称电流是最大导通角时能输出的最大电流。在小导通角（输出电压与输入电压比值很小）下输出的电流为很尖的脉冲，仪表显示的电流也很小（直流仪表一般显示平均值，交流仪表显示非正弦电流时比实际值小），但是输出电流的有效值很大，半导体器件的发热与有效值的平方成正比，会使模块严重发热甚至烧毁。因此，模块应在最大导通角的65℅以上工作。（2）模块电流规格的选取方法考虑到晶闸管产品一般都是非正弦电流，存在导通角的问题并且负载电流有一定的波动性和不稳定因素，且晶闸管芯片抗电流冲击能力较差，在选取模块电流规格时必须留出一定余量。推荐选择方法如下：IK·I负载·U最大∕U实际K：安全系数，阻性负载K=1.5，感性负载K=2；I负载：负载流过的最大电流；5其特电子6U实际：负载上的最小电压；U最大：模块能输出的最大电压；（三相整流模块为输入电压的1.35倍，单相整流模块为输入电压的0.9倍，其余规格均为1.0倍）；I：需要选择模块的最小电流,模块标称的电流必须大于该值。例：某系统用三相整流模块电炉调温，380V输入，输出电流130A，输出直流电压可调350V—450V，应选择什么型号的模块？选择方法：三相整流模块，380V输入，最大输出直流电压为380∗1.35=510V,电炉为阻性负载,按公式输出电流应不小于1.5×130×510/350=284A,可选取300A的模块.，型号为:3MTDC300。（3）模块的输出特性a.控制电压与控制角α的关系：当α为0时对应的控制信号为9.5V，当α为180°时对应的控制信号为0.5V。适用于各种类型的模块。b.模块的输出电压和控制电压的关系因负载性质和电路形式的不同而有所区别：单相整流调压模块用于阻性负载时，α有效范围为0°～180°，控制电压对应0.5V～9.5V；用于感性负载时α范围为0°～90°，控制电压对应于5V～9.5V。三相整流调压模块用于阻性负载时，α有效范围为0°～120°，控制电压对应3.5V～9.5V；感性负载时，α范围为0°～90°，控制电压对应于5V～9.5V。单相交流调压模块用于阻性负载时，α有效范围为0°～180°，控制电压对应0.5V～9.5V。三相交流调压模块用于阻性负载时，α有效范围为0°～150°，控制电压对应1.7V～9.5V。注：交流调压模块用于感性负载时α应大于负载阻抗角Ψ，即α≥其特电子Ψ；当α≤Ψ时，模块已输出最大电压，且不再随α的改变而变化。图7：控制电压与控制角图8：各种模块的输出特性以上特性图仅供参考。（4）模块的控制端口与控制线模块控制端口有5脚、9脚和15脚三种不同形式的引出插座，分别对应于5芯、9芯、15芯的控制线。如果控制线有屏蔽层，屏蔽层应和直流电源地线相连。模块控制端口插座和控制线插座上都有编号，各引脚控制与控制引线颜色对照如下表：脚号与对应的引线颜色引脚功能5芯接插件9芯接插件15芯接插件+12V5(红色)1(红色)1(红色)GND4(黑色)2(黑色)2(黑色)GND13(黑色)3(黑白双色)3(黑白双色)CON10V2(中黄)4(中黄)4(中黄)TESTE1(橙色)5(橙色)5(橙色)-12V6(白色)7其特电子CON5V8(深绿色)8(深绿色)CON20mA9(棕色)9(棕色)RES12(紫色)OVT13(浅蓝色)OVC14(浅绿色)LP15(浅黄色)当您购买的模块不具备某项功能时，与该功能对应的引脚将无意义！（5）不同控制信号相互转换的方法Ω图9：电位器取控制信号图10：4～20MA转换成0～10V图11：0～5V转换成0～10V图12：0～10MA转换成0～10V（6）模块的保护方法①过电流保护过流保护一般都推荐外接快速熔断器的方法，但快速熔断器对于短路保护引起的过流效果很好，对于一般性的过流并不能起到很好的保护效果，因为两倍于快速熔断器额定值的电流在几秒内才能熔断。如果要取得较好的保护效果，可采用快速熔断器并使用内部带过流保护功能的模块。i.快速熔断器接线方法：串联于模块的交流输入端即可，三相模块三只，单相模块一只。8其特电子9ii.快速熔断器参数选择a.额定电压大于电路工作电压。b.熔断器额定电流一般取负载电流的百分之七十到八十。②过电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。㈠阻容吸收阻容吸收回路能有效抑制晶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。i.接线方法：阻容吸收回路并联在模块每一支晶闸管芯片上即可。反并联芯片可共用一组。参照表：名称模块型号R(Ω/w)C(μF)630VAC数量MTAC20MTAC4062/5MTAC75MTAC10033/100.22MTAC150单相交流MTAC30020/150.331MTDC30MTDC5562/5MTDC1000.15MTDC150单相整流MTDC20030/100.25各4三相交流3MTAC2062/50.15各3其特电子103MTAC403MTAC753MTAC1003MTAC15030/100.223MTAC2603MTAC3003MTAC35020/150.333MTAC8004/201.03MTDC303MTDC553MTDC10062/50.153MTDC1503MTDC20033/100.223MTDC3203MTDC4003MTDC50020/150.33三相整流3MTDC10004/201.0各6ii.R和C值选取方法：RC依据下列经验表格选取近似值，推荐使用厂家配套器件。模块额定电流（A）20501002005001000其特电子电容（μf）0.150.220.220.4712R（Ω）8139201052注：1、整流模块取标称电流的百分之七十计算。2、表中R、C值适用于阻性或感性负载。当用于容性负载时，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13：三相整流模块图14：单相整流模块图15：三相交流模块图16：单相交流模块㈡压敏电阻压敏电阻可以吸收由于雷击或其它原因产生的能量较大、持续时间较长的过电压，一般用于输入电压有强烈干扰的地方。i.压敏电阻接线：将压敏电阻并联于模块的交流输入端。ii.压敏电阻的选择：a.对于500V以下系统，可按710V≤V/1mA≤1000V选取。压敏电阻标称电压（V/1mA