作者：杭州應(yīng)用工程技術(shù)學(xué)院（310012） 陳 杰 杭州高特電子設(shè)備有限公司（310012） 謝建江 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

摘要：介紹了采用ｉｇｂｔ功率器件、ｐｗｍ控制和康銅電阻合金為放電電阻的放電系統(tǒng)，其放電電流在４～２０ａ的大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且有較高的恒流精度，實現(xiàn)了對大容量蓄電池負(fù)荷能力和容量的核對性檢測。結(jié)果表明，此系統(tǒng)的研制改變了以往蓄電池監(jiān)測設(shè)備精度低、可靠性不高的狀況。 關(guān)鍵詞：ｉｇｂｔ ｐｗｍ 放電系統(tǒng)

蓄電池作為備用電源在直流系統(tǒng)中起著極其重要的作用，從而在電力、通信、金融、交通等各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。平時蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，負(fù)荷由交流供電，只有當(dāng)交流電失電時，蓄電池組才向負(fù)荷提供能量。為了檢驗蓄電池組的實際容量，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一般情況要對蓄電池組每年進(jìn)行一次核對性放電。目前在國內(nèi)市場上的放電設(shè)備主要使用可變電阻、電阻盤、碳棒等，而且需要人工調(diào)節(jié)放電電流，控制精度低，工作繁復(fù)。針對現(xiàn)狀，我們研制了自動恒流放電系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用先進(jìn)的ｉｇｂｔ大功率電子器件和ｐｗｍ脈寬調(diào)制控制技術(shù)，同時利用康銅電阻合金作為放電電阻，并使放電電流在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且有較高的恒流精度。該放電系統(tǒng)采用大功率的電子負(fù)載和恒流控制技術(shù)后，能瞬間承受高達(dá)１００ａ的沖擊電流及長時間２０ａ恒流負(fù)載，以實現(xiàn)對電池負(fù)荷能力的檢測和對電池容量的核對性檢測。

主要技術(shù)指標(biāo)如表１所示。

表 1 規(guī) 格 hl-48 hl-110 hl-220 使用電壓/v 40～60 90～145 180～275 放電電流/a 4～40 4～20 4～15 恒流精度 1% 電壓精度 0.5%(配合智能蓄電池組監(jiān)測系統(tǒng)使用） 尺寸/mm 540×400×130 重量/kg 8.5

1 放電系統(tǒng)工作原理

放電系統(tǒng)的組成包括了ｉｇｂｔ功率器件部分、ｐｗｍ集成驅(qū)動電路部分、采樣放大、比較、反饋部分。系統(tǒng)原理框圖如圖１所示。

根據(jù)設(shè)計電流精度要求，利用分流器采樣，分流器的規(guī)格為７５ｍｖ、２０ａ。采樣信號經(jīng)濾波，進(jìn)入精密儀表放大器ｉｎａ１２８，ｉｎａ１２８是ｂｂ公司生產(chǎn)的精密、低功耗儀表放大器。ｉｎａ１２８實際上是一個窗口（雙限）比較器，特別適合微電壓的放大，只要選擇合適的外部增益電阻ｒｇ，就可調(diào)到合適的放大倍數(shù)ｇ＝２／０．０７５＝２６．７。根據(jù)公式ｇ＝１＋５０ｋω／ｒｇ，可算出ｒｇ＝５０ｋω／ｇ－１＝１．９４８ｋω選１．２ｋω的電阻和１ｋω的精密電位器串聯(lián)即可。

經(jīng)過ｉｎａ１２８放大的電壓再經(jīng)一級ｒｃ濾波，濾波后的電壓反饋到ｗ３５２４的反饋端（ｗ３５２４的１腳），作為ｗ３５２４內(nèi)部比較放大器的取樣電壓。

2 控制驅(qū)動電路

驅(qū)動電路原理圖如圖２所示。圖中的ｗ３５２４是最為流行的開關(guān)電源集成控制器，它包括了所有無電源變壓器開關(guān)電源所要求的基本功能，如控制、保護(hù)、取樣放大的功能，且使用方便靈活，同時在制造上采用常規(guī)的平面工藝。ｗ３５２４可為脈寬調(diào)制式推挽、橋式、單端及串聯(lián)型ｓｍｐｓ提供全部控制電路系統(tǒng)的控制單元。它提供電源變壓器開關(guān)電源的全部功能，而且增加了取樣比例放大器、限流保護(hù)以及內(nèi)部電路的過流和短路保護(hù)。由于采用斜波后沿作為死區(qū)控制，因而節(jié)省了死區(qū)時間控制器；內(nèi)部基準(zhǔn)源既向內(nèi)、外電路提供基準(zhǔn)電壓