可控硅進行智能管理模塊在離子加速器電源上的應用
發布時間: 2022-09-01 14:45:17 人氣:402 次
客戶名稱:中國科學院流體物理研究所
應用環境:離子加速器電源,10-20臺同時工作
調壓模塊的使用: 變壓器一次側交流調壓
選擇過程:離子加速器電源要求:DC輸出電壓24V——100V DC可調,輸出電流大于500A..
制作一個難點:輸出工作電壓24V——100V的變化影響范圍具有很大,設備的功率波動范圍存在很大,并且學習效率水平很低,75%的能量轉化為熱能消耗掉。可控硅通常被稱之為功率半導體模塊(semiconductor module)。最早是在1970年由西門康公司率先將模塊原理引入電力電子技術領域,是采用模塊封裝形式,具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件。整流橋將整流管封在一個殼內了。分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封在一起。半橋是將四個二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個半橋可組成一個橋式整流電路,一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。降壓硅鏈繼電器輸入信號與TTL和COMS數字邏輯電路兼容。
傳統的解決方案:采用串聯調整模式,通過給定的輸出調整。
本方案的缺點:
1、當輸出電壓非常低時,調節器的功耗非常大,效率非常低。
2、由于需求電流很大,所以調節管應與其它幾十個調節管并聯,參數的一致性很高
3、這種方案的可靠性極低。
我們的解決方案:
1、分析:因輸出電壓低、電流大,所以按傳統教學方法進行難度具有很大,所以我們必須從初級工作電壓入手,讓次級變的簡單;
2、方案:變壓器交流調壓,二次固定輸出結構;
本方案的優點:
1. 直流輸出部分采用固定二極管整流方式,元件少,可靠性高;
2. 一次穩壓,電流小,可靠性高;
3.不串聯可以提高效率至少80%。
問題:為什么不采用企業分立器件而采用信息集成化管理模塊?
分析:原側調壓,采用三相可控硅可控交流調壓需要6SIC。由于復雜的觸發,高平衡要求,考慮設備的離散和調整問題,如果10單位同時工作,不可想象使用集成模塊,利用良好的模塊平衡和良好的參數一致性,甚至100單位同時工作沒有任何問題。