晶闸管的过电压保护常用的保护措施如下:
1、晶闸管关断过电压(换流过电压)保护
当晶闸管关断、正向电流下降到零时,管芯内部会残留许多载流子,在反向电压的作用下会瞬间出现反向电流,使残存的载流子迅速消失,形成极大的di/dt。即使线路中串联的电感很小,由于反向电势V=-Ldi/dt,所以也能产生很高的电压尖峰(或毛刺),如果这个尖峰电压超过晶闸管允许的最大峰值电压,就会损坏器件。对于这种尖峰电压一般常用的方法是在器件两端并联阻容吸收回路,利用电容两端电压不能突变的特性吸收尖峰电压。阻容吸收回路要尽可能靠近晶闸管A、K端子,引线要尽可能短,最好采用无感电阻,千万不能借用门极回路的辅助阴极导线(因辅助阴极导线的线径很细,回路中过大的电流会将该线烧断)。
2、交流侧过电压及其保护
交流侧电路在接通、断开时会产生过电压。对于这类过电压保护,目前主要采用压敏电阻和瞬态电压抑制器(Transient Voltage Supperessor简称TVS)。
压敏电阻是一种非线性元件,它是以氧化锌为基体的金属氧化物,有两个电极,极间充填有氧化铋等晶粒。正常电压时晶粒呈高阻,漏电流仅有100uA左右,但过电压时发生的电子雪崩使其呈低阻,电流迅速增大从而吸收了过电压。其接法与阻容吸收电路相同,在交、直流侧完全可以取代阻容吸收,但不能用来作为限制dv/dt的保护,故不宜连接在
晶闸管的两端。TVS类器件当其两端受到瞬时高压时,能在极短的时间内(10-12S)从高阻变为低阻,吸收高达数千瓦的浪涌能量。
在回路中接入吸收能量的元件,使能量得以消散;或采用电子线路进行保护;以及在回路中接入快速熔断器等。
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