一、晶闸管调压产品在感性和阻性负载应用中的一些问题

1、阻性和感性负载的区别

阻性负载和感性负载的区别有以下几点：

（1）电阻纯消耗能量，电流流经负载时全部转化为热能，并且不能存贮能量；
（2）感性负载原则上不消耗能量，但能贮存能量；
（3）电感中的电流不能突变，并且当电流变化时产生自感电动势：

       △μ＝△I／△T

　　从公式可以看出△μ可以很高。如电感负载使用中发生开路，将是危险的事情，电阻负载没有这个特性。

2、从以上区别可以看出，感性负载应用条件比阻性负载要高很多，主要是考虑安全因素

　　（1）感性负载关断时电流骤变，产生很高电压容易造成晶闸管击穿，一般要加阻容吸收回路来吸收关断时的过电压。注：R1、C1为阻容吸收。

　如图（1）

图（1）单相交流应用

　　（2）感性负载在整流模块当中，整流模块不能立即关断，否则电感中的反电势会把模块击穿。因此在非可逆系统应用时，一般要加续流二极管的方式旁路电感负载中的能量，以保护晶闸管。

如图（2）D1为续流管、L1为感性负载。

图（2）感性负载应用

　　注意：在可逆应用场合不能加续流二极管，而是让模块工作在逆变区把电感中的能量吸收掉（即把能量放回电网）。

（3）感性负载在整流应用时，还有一个特别现象负载如果为大电感且没有续流二极管时，在0-5V的控制信号后输出直流为零，但交流电压很高（而加入续流二极管后就没有此现象了），5伏以后开始有直流电压输出。

　　现象原因：电感负载中存贮的能量，在电网电压过零时不能关断而继续导通，造成有负电压输出使模块输出的直流电压接近零伏。

（4）感性负载在交流调压模块应用中也有其特殊性，如变压器原边调压和电机软起动等的应用中，会出现变压器突然电流骤增和电机振动的现象。

原因：

　　1、感负载性能存贮能量和电网有个能量交换的过程；
　　2、感性负载空载（变压器）的电流很小，不能正常维持晶闸管的导通，造成晶闸管突然关断引起电流骤增而失控或烧毁变压器。

（5）交流调速应用场合

　　A、变负载应用：随转速的升高、负载加大，如风机水泵等；
　　B、高内阻电机场合应用：力矩电机，线绕电机调速，一般的电机不能用调压的方式调速。

（6）交流模块电阻负载应用：

　　1、加热行业：各种电阻炉，如玻璃、窑炉、金属炼冶、干燥箱、烘干箱等；
　　2、电源行业：各种设备前线斯电源的变压器调压应用，如电镀设备、高频加热设备等。

        如图（3）

图（3）交流模块应用

（7）整流模块应用：各种设备都直流供电部分，主要有两种方式

　　　1、二极管整流；2、晶闸管整流。

　　二极管整流应用在不需调压的场合，晶闸管整流应用在需要调压的场合或者想省掉变压器的场合。

3、整流模块有源逆变应用实例（以电池逆变放电为例）

（1）整流模块逆变的条件：

　　1、模块工作在逆变区间，即控制信号0-5伏内；
　　2、有反向直流能量源（电瓶、电感等）；
　　3、平波电感（限制电流用）。

（2）连接方法：如图（4）

图（4）整流模块逆变放电

注意事项：

　　A、连接好后，开始缓慢增加控制信号不宜过快否则电流过大，理论上控制信号5伏以下是安全的，考虑到各种因素控制信号不能超过4.5伏。
　　B、模块整流输出电压必须大于电瓶的实际电压，否则模块会关不断。

（3）逆变应用中采用恒流方式的优点和注意事项：

　　1、能采用较大电流放电，缩短放电时间。
　　2、恒流放电时，要有电压检测手段防止电瓶电压为零时反向充电。

二、模块在闭环系统中的应用问题

1、系统的稳定性的通俗解释

　　模块在系统中的作用相当于一个控制执行元件，它的执行完全依赖于控制信号，也就是0-10V的控制电压信号。它的稳定性直接影响模块输出的稳定性，进而影响系统的稳定性。造成系统中电压不稳定或者电流不稳定。如果模块输出供给其它设备，也就是设备的前级电源，设备无法正常的工作。

2、造成系统不稳定的原因

　　每一个闭环的系统，都有一个固有的传递函数，系统中的每个部分都是传递函数中的变量。电网和负载的变化都会影响系统的稳定。每个系统中的控制电路就相当于一个补偿器，如果补偿的不好系统就无法稳定；所以当系统不稳定时，不一定是模块的问题，而是一个系统补偿的问题。我们可以通过调整控制电路的某些参数使系统稳定。

3、闭环系统工作不稳定的处理方法

　　1、首先让系统开环工作,如果系统开环工作正常,则应该是系统参数没有调整好,可调整参数直到工作正常。
　　2、如果系统开环工作不正常,则先测试模块是否有故障
　　　　A、测试模块供电的12V电源电压是否稳定，电压大小是否满足要求。
　　　　B、然后测试模块的控制信号0-10V的电压是否稳定。
　　　　C、电网、负载等其它因素是否异常。

4、常用调节器和连接图

（1）一般系统控制器为PI调节器：如下图（5）

图（5）PI调节器

　　一般系统的反馈信号不是平稳的，要加一些平滑滤波元件如RC等，也可以调节R3R4和C3的大小滤除这些杂波，也可以调整C1的大小，对输出电压进行平滑，这样系统就比较稳了。

　　注意：在运算放大器的输出端加电容器是不能起到滤波作用的。一般不稳定的系统V0是不稳定的。

（2）调节器参数的调整：如图（6）

图（6）PI调节器

　　一般系统中R1的作用为防止R2、C2平稳后的开环放大倍数过大，R1阻值比较大,一般R1≥500KΩ。

　　R2为误差的直流放大负反馈电阻，R2/( R3 ∥R4)为直流放大倍数，R2、C2的时间常数对系统的稳定性有很大影响。

　　R3、R4、C3是比较好控制的，一般的整流系统中（R3 ∥R4）C3的事时常数＞0.01秒，系统的滤波就比较好了,由于滤波不好造成的系统不稳定基本不存在了。

　　如：R3= R4=10KΩ , C3=2.2μF

         T=（R3 ∥R4）C3
　　　　=5×103×2.2×10-6
　　　　=1.1×10-2
　　　　=0.011秒

　　　　f=1/2Πrc=1/6.28×0.11=14H2