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1、晶闸管保护电路2009-4-2字号:小中大晶闸管的保护电路，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，RC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。一.晶闸管的过流保护晶闸管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，如整流晶闸管损坏，触发电路或控制系统有故障等；其中整流桥晶闸管损坏类较为严重，一般是由于晶闸管因过电压而击穿，造成无正、反向阻断能力，它相当于整流桥臂发生
2、永久性短路，使在另外两桥臂晶闸管导通时，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。1 .对于第一类过流，即整流桥内部原因引起的过流，以及逆变器负载回路接地时，可以采用第一种保护措施，最常见的就是接入快速熔短器的方式。见图1。快速熔短器的接入方式共有三种，其特点和快速熔短器的额定电流见表1。图1:快速熔短器的接入方法表1:快速熔短器的接入方式、特点和额定电流方式特点额定电流Ir
3、n备注A型熔短器与每一个元件串联，能可靠地保护每一个元件IRN1.571TIt：晶闸管通态平均电流B型能在交流、直流和元件短路时起保护作用，其可靠性稍有降低IRNKdD系数Kc见表2Kc：交流侧线电流与Id之比ID：整流输出电流C型直流负载侧有故障时动作，元件内部短路时不能起保护作用IRNIDId：整流输出电流表2:整流电路型式与系数Kc的关系表型式单相全波单相桥式三相零式三相桥式六相零式六相曲折双丫带平衡电抗器系数氏M感负载0.70710.5770.8160.1080.289电阻负载0.7851.110.5780.8180.4090.2902 .对于第二类过流，即整流桥负载外电路发生短路而引
4、起的过电流，则应当采用电子电路进行保护。常见过流保护原理图如下图2:过流保护原理图二.晶闸管的过压保护晶闸管设备在运行过程中，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。1.过电压保护的第一种方法是并接RC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。见图3和图4图4:压瞰电阻或硒堆抑制过电压2.过电压保护的第二种方法是采用电子电路进行保护。常见的电子保护原理图如下:过压整定给定偏移图5:过压保护原理图电流上升率、电压上升率的抑制保护1.电流上升率di/dt的抑制0.1mm/s 的扩展速度晶闸管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，然后以将电流扩展到整个阴极面，若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感。如下图7图6:串联电感抑制回路2.电压上升率dv/dt的抑制加在晶闸管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RC阻容吸收回路。如下图：图7:并联RC阻容吸收回路
