【導讀】盡管可控硅本身在選擇時(shí)就已準備了很大的電流電壓裕量,然而為了使它的工作穩定性更加出色,工程師在使用這一元件進(jìn)行電路設計時(shí),還必須為其加上各種保護。在今天的文章中,我們將會(huì )就可控硅整流器的保護措施,進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
可控硅整流器在工作時(shí)的可靠性和持續穩定性,離不開(kāi)各項保護措施的有效設置。盡管可控硅本身在選擇時(shí)就已準備了很大的電流電壓裕量,然而為了使它的工作穩定性更加出色,工程師在使用這一元件進(jìn)行電路設計時(shí),還必須為其加上各種保護。
晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓保護
在可控硅整流器的正常工作過(guò)程中,晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓保護措施的設置,是保證整流器安全運行的重要保障。由于晶閘管在導通期間,載流子充滿(mǎn)元件內部,在可控硅的關(guān)斷過(guò)程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時(shí),元件內部殘存著(zhù)載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時(shí)出現較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時(shí)反向電流減小,這也就意味著(zhù)diG/dt極大,由此所產(chǎn)生的感應電勢很大,這個(gè)電勢與電源串聯(lián),反向加在已恢復阻斷的元件上,可導致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過(guò)電壓。數值可達工作電壓的5到6倍。保護措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。
交流側過(guò)電壓保護
除了晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓保護措施之外,可控硅整流器的交流側過(guò)電壓保護也同樣是必不可少的。在電路系統的設計過(guò)程中,由于交流側電路在接通或斷開(kāi)時(shí)出現暫態(tài)過(guò)程,因此會(huì )產(chǎn)生操作過(guò)電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級之間存在分布電容,初級高壓經(jīng)電容耦合到次級,出現瞬時(shí)過(guò)電壓,而這種瞬時(shí)過(guò)電壓對整流器的危害是相當大的。想要對瞬時(shí)過(guò)電壓進(jìn)行控制,并保障可控硅整流器的安全工作,工程師可以選擇在三相變壓器次級星形中點(diǎn)與地之間并聯(lián)適當電容,這種設置能夠顯著(zhù)減小這種過(guò)電壓。
直流側過(guò)電壓保護
可控硅整流器的直流側過(guò)電壓保護措施,也同樣是非常重要的。當負載斷開(kāi)時(shí)或快熔斷時(shí),儲存在變壓器中的磁場(chǎng)能量會(huì )產(chǎn)生過(guò)電壓,顯然在交流側阻容吸收保護電路可以抑制這種過(guò)電壓,但由于變壓器過(guò)載時(shí)儲存的能量比空載時(shí)要大,還不能完全消除。想要對直流側過(guò)電壓進(jìn)行抑制,目前工程師們常用的方法是使用壓敏吸收進(jìn)行保護。除此之外,整流器的過(guò)電流保護也同樣是需要工程師進(jìn)行逐一的,通常情況下的做法是添加快速熔斷器進(jìn)行保護,實(shí)際上它不能保護可控硅,而是保護變壓器線(xiàn)圈。