摘要：某大功率恒流源，其负载为0.05～0.1Ω的感性或电阻性，输出电流200～500A连续可调，并对稳定度、准确度、重复性、纹波等技术指标均有较高要求。由于采用了三相交流调压模块，使调整管的管压降被控制在5～10V范围内，从而使调整管的数量成倍地减少，既简化了散热措施，优化了结构布局，而且达到了提高技术性能指标，增加可靠性的目的。

1引言

某项科研任务需用上百台500A恒流源，要求其有极高的可靠性、稳定度和低的纹波。其交流电网电压340～420V，负载在0.05～0.1Ω的大范围内变化，电流从200～500A连续可调，使用工控机进行控制。

从经验和可靠性考虑，确定采用线性串联电源方案。为了提高输出电流稳定度，降低纹波以及避免开机瞬间对滤波电容、调整管的冲击，可在三相桥式整流输出端串接扼流圈。但是，针对本电源，需要制作500A，mH级的扼流圈，不仅造价高、体积大、笨重，需占有较大空间，而且影响装配结构、布局。能否采用别的技术而不用扼流圈，则是本课题需要解决的一个问题。

已知负载电压最低10V（0.05Ω／200A），最高50V（0.1Ω/500A），负载电压的变化由调整管调节，再考虑电网电压的变化，则调整管最高工作电压可达60V。一般调整管在高的工作电压下，其极限功率要下降，有的急剧下降，虽然可以采用变压器电压分低、中、高三档的办法来解决，但考虑到负载通电发热阻值变大，电网变化及三档复盖等因素，调整管的工作电压仍在20V以上。当调整管管压降20V时，其耗散功率为10kW，如何将10kW的功率转换的热量排散出去，亦是很难解决的问题。

为了使恒流源安全可靠工作，拟选功率为300W的调整管降额到l00W使用，则需100只并联，这必然使装配复杂，成本增加。

要解决上述问题可行的技术方案很多，经比较论证确定选用晶闸管交流调压式。

2方案及工作原理

选用淄博市临淄银河高技术开发有限公司生产的捷普三相交流智能控制模块作为前级调压单元，恒流源工作原理见图1。

三相交流电经断路器、调压模块、变压器降压、三相桥式整流滤波后的直流电压Vo为恒流源供电。

断路器起着过流保护作用，当恒流源失控或负载短路时，自动切断电源。

交流调压模块是本方案重要部件，只需外加12V直流电，以手动或微机控制给定信号电压，即可改变6只晶闸管的触发角，从而改变交流输出电压，达到控制直流电压Vo的目的。

直流电压经电流取样，比较放大调整后输出稳定的电流Io，从线性串联电源原理可得：

Vo=Vce＋Vs＋VLVs=IoRsVL=IoRL式中：Vce为调整管的压降；