Jak chronić tyrystor
Nov 15, 2019|
Ładuj bezpiecznie dzięki Schitec
Jak chronić tyrystor
Zastosowanie tyrystorów w przemyśle jest coraz szersze, a zakres zastosowań przemysłu wzrasta. Rola tyrystorów również staje się coraz bardziej wszechstronna. Ale czasami tyrystory mogą powodować pewne uszkodzenia podczas użytkowania. Aby zapewnić żywotność tyrystora, jak możemy lepiej chronić tyrystor?
Tyrystor jest bardzo wrażliwy na przepięcia podczas użytkowania. Przetężenie powoduje również duże uszkodzenie tyrystora. Firma Xi'an Ruixin wprowadza następujące metody ochrony tyrystorów:
1, ochrona przed przepięciem
Tyrystor jest wrażliwy na przepięcia. Kiedy napięcie przewodzenia przekroczy powtarzające się napięcie szczytowe UDRM w stanie wyłączenia, tyrystor będzie źle przewodzony, powodując awarię obwodu. Kiedy przyłożone napięcie wsteczne przekroczy szczytowe napięcie wsteczne URRM, tyrystor zostanie natychmiast uszkodzony. Dlatego konieczne jest zbadanie przyczyny przepięcia i sposobu jego tłumienia.
Przyczyną przepięć są głównie drastyczne zmiany w dostarczanej mocy elektrycznej lub energii zmagazynowanej w systemie, co powoduje, że system jest za późno na konwersję lub energia elektromagnetyczna zgromadzona w systemie jest za późno na rozproszenie. Główne ustalenia dotyczą dwóch rodzajów przepięć spowodowanych wstrząsami zewnętrznymi, takimi jak uderzenia pioruna, oraz przepięciami powodowanymi otwieraniem i zamykaniem przełączników. Przepięcia spowodowane uderzeniami piorunów, wyłącznikami wysokiego napięcia itp. to skoki napięcia trwające od kilku mikrosekund do kilku milisekund, które są niebezpieczne dla tyrystorów. Napięcie udarowe spowodowane otwieraniem i zamykaniem wyłącznika dzieli się dalej na następujące kategorie:
(1) Przepięcie generowane przez włączanie i wyłączanie zasilania prądem zmiennym
Na przykład przepięcie spowodowane otwieraniem i zamykaniem rozłącznika prądu przemiennego, bezpiecznikiem bezpiecznika po stronie prądu przemiennego itp. oraz przepięcie spowodowane rozproszoną pojemnością uzwojenia transformatora, obwodem rezonansowym spowodowanym reaktancją rozproszenia i podział napięcia kondensatora powoduje, że wartość przepięcia ma wartość normalną 2 Ponad 10 razy. Ogólnie rzecz biorąc, im większa prędkość otwierania i zamykania, tym wyższe przepięcie i wyższe przepięcie, gdy obwód jest otwarty w warunkach bez obciążenia.
(2) Przepięcie generowane po stronie prądu stałego
Jeśli indukcyjność obwodu odcinającego jest duża lub wartość prądu w momencie cięcia jest duża, wygenerowane zostanie stosunkowo duże przepięcie. Taka sytuacja często ma miejsce w przypadku odcięcia obciążenia, załączenia tyrystora lub przepalenia bezpiecznika szybkiego bezpiecznika.
(3) Przepięcie komutacyjne
Obejmuje przepięcie komutacyjne i przepięcie oscylacyjne komutacyjne. Przepięcie komutacyjne jest spowodowane rekombinacją nośników resztkowych w wewnętrznym złączu tyrystora, gdy spadek prądu tyrystora wynosi zero, dlatego nazywane jest również przepięciem spowodowanym efektem akumulacji nośników. Po przepięciu komutacyjnym następuje przepięcie oscylacyjne komutacyjne, które jest napięciem oscylacyjnym generowanym przez rezonans cewki indukcyjnej i kondensatora, a jego wartość odnoszona jest do napięcia wstecznego po zakończeniu komutacji. Im wyższe napięcie wsteczne, tym większe przepięcie oscylacyjne komutacyjne.
Można zastosować różne metody tłumienia z różnych powodów powstawania przepięć, takich jak redukcja źródła przepięcia i tłumienie amplitudy przepięcia; tłumienie szybkości narastania energii przepięcia, opóźnianie szybkości rozpraszania wytworzonej energii i zwiększanie sposobu rozpraszania; używać obwodów elektronicznych do ochrony. Obecnie najczęstszym rozwiązaniem jest łączenie w pętli elementów pochłaniających energię w celu rozproszenia energii, często nazywanych pętlą absorpcyjną lub obwodem buforowym.
(4) Obwód absorpcyjny RC
Ogólnie rzecz biorąc, przepięcie ma wysoką częstotliwość, dlatego jako element pochłaniający stosuje się powszechnie stosowany kondensator. Aby zapobiec oscylacjom, często dodaje się rezystor tłumiący, tworząc obwód absorpcyjny RC. Zbiornik RC można podłączyć do strony prądu przemiennego, strony prądu stałego lub do anody i katody tyrystora. Obwód absorpcyjny powinien być korzystnie kondensatorem nieindukcyjnym, a okablowanie powinno być możliwie najkrótsze.
(5) Obwód absorpcyjny składa się z elementu nieliniowego, takiego jak stos selenu i warystor
Ze względu na dużą pojemność prądową warystora napięcie resztkowe jest niskie, a zdolność do przepięć jest duża; prąd upływowy jest mały, po rozładowaniu nie ma luzu, a poziom napięcia nominalnego elementu jest duży, co jest wygodne do wyboru przez użytkownika; charakterystyka woltoamperowa jest symetryczna. Może być stosowany do przepięć AC, DC lub dodatnich i ujemnych; dlatego jest szeroko stosowany.
2, zabezpieczenie nadprądowe
Ze względu na małe rozmiary i małą pojemność cieplną urządzeń półprzewodnikowych, zwłaszcza w przypadku urządzeń wysokiego napięcia i dużej mocy, takich jak tyrystory, temperatura złącza musi być ściśle kontrolowana, w przeciwnym razie zostanie całkowicie uszkodzona. Kiedy przez tyrystor płynie prąd większy od wartości znamionowej, ciepło nie dociera do emisji, przez co temperatura złącza szybko rośnie, co ostatecznie prowadzi do wypalenia warstwy złącza.
Przyczyny przetężenia są różne, np. uszkodzony tyrystor samej przetwornicy, uszkodzony obwód wyzwalający, uszkodzony układ sterowania, a napięcie zasilania AC jest za wysokie, za niskie lub brak fazy, przeciążenie obciążenia lub zwarcie, faza, skutki awarii sprzętu sąsiadującego, itp.
Najczęściej stosowaną metodą tyrystorowego zabezpieczenia nadprądowego jest szybki bezpiecznik. Ponieważ charakterystyka bezpiecznika zwykłego jest zbyt wolna, tyrystor uległ spaleniu przed przepaleniem bezpiecznika; dlatego nie można go używać do ochrony tyrystora. Bezpiecznik szybkopalny jest osadzony w piasku kwarcowym za pomocą srebrnego bezpiecznika. Czas działania bezpiecznika jest wyjątkowo krótki i można go wykorzystać do ochrony tyrystora.