晶闸管电路的保护与其他控制电路

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1、晶闸管电路的保护与其他控制电路一、晶闸管保护电路1、主电路中的晶闸管保护电路晶闸管阳极、阴极两端或晶闸管电源输入端、输出端经常加设相关保护电路，以对晶闸管提供过电压、过电流等相关保护。1）过电流保护产生过载的主要原因：负荷过载、线路短路、电源缺相、晶闸管本身击穿损坏或误触发等，因晶闸管元件体积小，过载时会造成结温过高而烧毁，所以必须严格限制过载电流，除控制（电子）电路实施的保护外，在主电路中经常采用在电源串入快速熔断器，对晶闸管的过载进行保护，在发生6倍晶闸管额定电流时，一个周波可以熔断。此外，还可采用过

2、电流继电器、直流快速断路器等用于过载和短路保护，但保护速度和效果不如快速熔断器。快速熔断器的额定电流值为晶闸管电流平均值的1.25〜1.5倍。FU(a)raiKfe法下图以直流调压电路为例，说明快速熔断器在主电路中的接法。C~~B——OC—对#(b)按交流厠图1快速熔断器在晶闸管主电路中的接法2）过电压保护产生过电压的原因一般因感性负载电路的开闭、电源电压波动、快速熔断器熔断、电源侧侵入的浪涌电压等，针对形成过电压的不同原因，可采取不同的抑制方法，如抑制过电压能量的上升速率、增加其能量的耗散等，目前最常用

3、的是中主电路冋路中接入吸收能量的元件，使能量得以耗散，称之为吸收冋路或缓冲电路。通常过电压具有较高的频率，因此常采用电容作为吸收元件，但为防止振荡，增加阻尼电阻，构成R、C吸收冋路。阻容吸收冋路可以接在电源输入侧（交流侧）、输出侧（直流侧）和晶闸管的阳极和阴极之间。但R、C阻容吸收冋路的时间常数是固定的，对时间短、峰值高、能量大的过电压吸收能力有限，因而在输入侧，通常还并有硒堆、压敏电阻等非线性元件，用以对晶闸管的过电压进行吸收。硒堆由多片硒片叠合而成，硒堆涌流容量大，对过电压抵制效果好，有自恢复特性等优

4、点，但因体积大,价格高，在中、小容量的晶闸管装置中，已经很少应用。压敏电阻的电压与电流呈非线性关系，当其两端所加电压低于压敏电压值时，压敏电阻的电阻值接近无穷大，为高阻状态，对连接电路没有影响；当压敏电阻两端电压高于压敏电压值时，迅速击穿导通（变为低阻状态），形成较大的泄放电流。当其端电压因泄放又低于压敏电压值时，又恢复为高阻态。当其两端电压超过最大限制电压时，压敏电阻出现不可逆性击穿损坏。压敏电阻在电路中起到过电压保护、抑制浪涌电流、吸收尖峰电压、电压限幅、稳压等作用。图2中的a电路，是并联在晶闸管阳极

5、和阴极之间的RC吸收冋路，对晶闸管两端的电压跃变产生抑制作用，降低闸管元件在换向时承受的过电压冲击。其“瞬升”电压尖刺为电容C所吸收，电阻R为防止振荡出现的阻尼电阻。电容C的耐电压值，取冋路电压的1.5倍左右，C的容量值在晶闸管通态平均电流值20A〜200A时,L3a、懾甲管两删5姬路VT1VT2VT3图2晶闸管过电压保护电路图2中b电路，是在晶闸管两端并联压敏电阻，以吸收突变电压能量，使用压敏电阻需注意两个参数:1）压敏电压：即击穿电压或阀值电压，其范围从10-9000V不等。用于单相220V其正弦波电

6、压最大值约300V,需采用压敏电压值为470V的压敏电阻器件，用于吸收470V左右的尖峰电压；用于三相380V回路，因电源电压的最大值为500V左右，需采用压敏电压值为800V左右的压敏电阻,吸收回路中可能产牛的开常尖峰电压。压敏电压值的选用标准，应为回路电压的1.2倍以上，用于交流回路吋，应取交流峰值（最大值）电压的1.2倍以上。2）流通容量：流通容量的范围为2〜20kA,指压敏电阻两端的电压变化不超过±10%,在8〜20ps内施加的峰值电流值。从保护效果出发，选用流通容量大一些的器件交流较好，多只并联

7、使用，其流通容量增大，使击穿吋的泄放电流值上升。图2的c电路，当压敏电阻并接于L1、L2、L3电源线上吋，应选用MYG14k821（压敏电压值820V、流通容量14RA）型的压敏电阻器件；当压敏电阻进行星接吋，可选用MYG14K471（压敏电压值470V、流通容量14RA）型的压敏电阻器件。表1常用部分压敏电阻器件的型号和参数:型号最大连续匚作电压压敏电压最大限制电压通流容戢（8/20uS）报大能量（J）额定功率电容量AC(V)DC(V)VO.1mAVp(V)lp(A)1次(A)2次⑷10/lOOOus2

8、ms(W)1KHZ(pF)MYG-32D391K250320390(351-429)65020025000200003303200MYG-32D431K275350430(387-473)71020025000200003603100MYG-32D471K300385470(423-517)77520025000200003802800MYG-32D511K320415510(459-561)84520025000200004