欢迎光临~东莞市环昕微实业有限公司-专业可控硅制造厂
语言选择: 中文版 ∷  英文版

行业新闻

可控硅保护电路如何设计

可控硅的保护电路,大致可以分为两种情况:一种是在适当的地方安装保护器件,例如,R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。再一种则是采用电子保护电路,检测设备的输出电压或输入电流,当输出电压或输入电流超过允许值时,借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态,从而抑制过电压或过电流的数值。


1. 过流保护

可控硅设备产生过电流的原因可以分为两类:一类是由于整流电路内部原因, 如整流可控硅损坏, 触发电路或控制系统有故障等; 其中整流桥可控硅损坏类较为严重, 一般是由于可控硅因过电压而击穿,造成无正、反向阻断能力,它相当于整流桥臂发生永久性短路,使在另外两桥臂可控硅导通时,无法正常换流,因而产生线间短路引起过电流.另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流,这类情况时有发生,因为整流桥的负载实质是逆变桥, 逆变电路换流失败,就相当于整流桥负载短路。另外,如整流变压器中心点接地,当逆变负载回路接触大地时,也会发生整流桥相对地短路。



2.可控硅的过压保护

可控硅设备在运行过程中,会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。同时,设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。过电压保护的第一种方法是并接R-C阻容吸收回路,以及用压敏电阻或硒堆等非线性元件加以抑制。过电压保护的第二种方法是采用电子电路进行保护。



3. 电流上升率、电压上升率的抑制保护

(1)电流上升率di/dt的抑制

可控硅初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域,局部电流密度很大,然后以0.1mm/μs的扩展速度将电流扩展到整个阴极面,若可控硅开通时电流上升率di/dt过大,会导致PN结击穿,必须限制可控硅的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在可控硅的阳极回路串联入电感。如下图:

(2).电压上升率dv/dt的抑制

加在可控硅上的正向电压上升率dv/dt也应有所限制,如果dv/dt过大,由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流,该电流可以实际上起到触发电流的作用,使晶闸管正向阻断能力下降,严重时引起晶闸管误导通。为抑制dv/dt的作用,可以在晶闸管两端并联R-C阻容吸收回路。如下图:


4.为什么要在可控硅两端并联阻容网络

在实际可控硅电路中,常在其两端并联RC串联网络,该网络常称为RC阻容吸收电路。可控硅有一个重要特性参数-断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明可控硅在额定结温和门极断路条件下,使可控硅从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大,超过了可控硅的电压上升率的值,则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于可控硅的正向电压低于其阳极峰值电压,也可能发生这种情况。因为可控硅可以看作是由三个PN结组成。在可控硅处于阻断状态下,因各层相距很近,其J2结结面相当于一个电容C0。当可控硅阳极电压变化时,便会有充电电流流过电容C0,并通过J3结,这个电流起了门极触发电流作用。如果可控硅在关断时,阳极电压上升速度太快,则C0的充电电流越大,就有可能造成门极在没有触发信号的情况下,可控硅误导通现象,即常说的硬开通,这是不允许的。因此,对加到可控硅上的阳极电压上升率应有一定的限制。为了限制电路电压上升率过大,确保可控硅安全运行,常在可控硅两端并联RC阻容吸收网络,利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感),所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用,它可以防止R、L、C电路在过渡过程中,因振荡在电容器两端出现的过电压损坏可控硅。同时,避免电容器通过可控硅放电电流过大,造成过电流而损坏可控硅。由于可控硅过流过压能力很差,如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。

5.可控硅的选型

(1)正反电压选择



(2).选择额定工作电流



(3).门极(控制极)选择



(4).选择关断时间(tg)



(5).电压上升率(dv/dt)和电流上升率(di/dt)






联系我们

CONTACT US

联系人:刘经理

手机:18926008145

电话:0769-88461176

邮箱:3334069461@qq.com

地址: 东莞市高埗镇高埗稍潭村理文街第A24座2号

用手机扫描二维码关闭
二维码