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可控硅應(yīng)用時常見問題解決方法
發(fā)布時間:2017-08-25 08:24:06
   觸發(fā)驅(qū)動問題晶閘管又稱可控硅作為開關(guān)器件,當(dāng)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時間較短時,脈沖幅度必須相應(yīng)增加,同時脈沖寬度也取決于陽極電流達到擎住電流的時間。在本系統(tǒng)中,由于感性負載的存在,陽極電流上升率低,若不施加寬脈沖觸發(fā),則晶閘管往往不能維持導(dǎo)通狀態(tài)??紤]負載是強感性的情況,采用高電平觸發(fā),其缺點是晶閘管損耗過大。

  晶閘管阻斷問題晶閘管是一種開關(guān)器件,應(yīng)用過程中,影響關(guān)斷時間的因素有結(jié)溫、通態(tài)電流及其下降率、反向恢復(fù)電流下降率、反向電壓及正向dv/dt值等。其中以結(jié)溫及反向電壓影響最大,結(jié)溫愈高,關(guān)斷時間愈長;反壓越高,關(guān)斷時間愈短。

  在系統(tǒng)中,由于感性負載的存在,在換流時,電感兩端會產(chǎn)生很大的反電勢。這個異常電壓加在晶閘管兩端,容易引起晶閘管損壞。為了防止這種情況,通常采用浪涌電壓吸收電路。

  dv/dtdi/dt效應(yīng)問題晶閘管的斷態(tài)電壓臨界上升率dv/dt較大的時候,有可能在比它的正向轉(zhuǎn)折電壓低得很多的電壓下導(dǎo)通。如果電路上的dv/dt超過器件允許的dv/dt值時,晶閘管就會誤導(dǎo)通而失去阻斷能力。在應(yīng)用電路中,將晶閘管的門極通過電阻與陰極相連,從外部將位移電流旁路掉,以防止dv/dt引起的誤導(dǎo)通。

  di/dt過大容易造成晶閘管擊穿,在電路中采用前沿陡的高電平觸發(fā)以增大初始導(dǎo)通面積,從而改善di/dt容量。

  由于dv/dt過大引起的誤導(dǎo)通和di/dt過大引起的晶閘管擊穿現(xiàn)象,其后果是十分嚴重的。通過原理電路可以看出,這種情況的出現(xiàn)會使變壓器短路而產(chǎn)生“環(huán)流”,造成晶閘管甚至變壓器的損壞。在電路設(shè)計中,采用可靠的晶閘管通斷檢測措施,避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。

  過電壓、過電流保護措施

  過電壓的產(chǎn)生,主要有以下原因:

  (1)變壓器投入時的浪涌電壓;

  (2)變壓器抽頭轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的浪涌電壓;

  (3)雷擊侵入時的浪涌電壓;

  (4)直流回路斷開時產(chǎn)生的浪涌電壓。

  在電路中,加入浪涌吸收器可以吸收變壓器一次系統(tǒng)電磁轉(zhuǎn)移而侵入的浪涌電壓,同時還能吸收變壓器通斷時產(chǎn)生的磁能。為避免雷擊侵入產(chǎn)生的浪涌電壓,可采用半導(dǎo)體避雷器。 

  消除環(huán)流是該穩(wěn)壓器的一大關(guān)鍵問題,為了解決這一難題,我們采取了如下技術(shù)措施:

  (1)確保晶閘管的觸發(fā)信號可靠。利用軟件濾波程序使輸出觸發(fā)控制信號每組只有一個有效,其次利用74LS273和研制的防環(huán)流邏輯電路(PAL16V8),以確保即使單片機失控的情況下也不會出現(xiàn)誤觸發(fā)。另外,觸發(fā)信號引線采用屏蔽線等措施,防止干擾。

  (2)確保轉(zhuǎn)換可靠。在正常工作時,經(jīng)常要改變補償電壓的大小,即要調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通組合,如:使S1導(dǎo)通換為S2導(dǎo)通,則必須在關(guān)斷S1的同時給S2觸發(fā)控制信號,實現(xiàn)晶閘管的轉(zhuǎn)換。如果轉(zhuǎn)換的時機或者組合不當(dāng)就會形成環(huán)流,損壞晶閘管。在設(shè)計中采用了零點切換技術(shù),即在電流過零時讓S1自然關(guān)斷,同時觸發(fā)S2使其導(dǎo)通。由此可見,在轉(zhuǎn)換過程中最關(guān)鍵的是準確檢測電流過零信號。為此,采取軟、硬件結(jié)合及互鎖技術(shù),確保過零信號的準確無誤。實際運行表明:上述技術(shù)成功地解決了環(huán)流問題。

 

  感性負載的影響由于感性負載的存在,應(yīng)考慮加大觸發(fā)脈沖寬度,否則晶閘管在陽極電流達到擎住電流之前,觸發(fā)信號減弱,可能會造成晶閘管不能正常導(dǎo)通。在關(guān)斷時,感性負載也會給晶閘管造成一些問題如:截止浪涌

  在實際系統(tǒng)中,采用高電平觸發(fā),以確保晶閘管可靠導(dǎo)通。為保證晶閘管轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生關(guān)斷失敗現(xiàn)象,采用可靠的互鎖技術(shù),以確保晶閘管不損壞。

 

過零開關(guān)技術(shù)在調(diào)壓過程中,通過過零檢測技術(shù)來控制晶閘管門極觸發(fā)信號,保證其過零時通斷,避免調(diào)壓過程中由于晶閘管開關(guān)對電網(wǎng)造成的污染。 

可控硅調(diào)壓器的問題

采用移相式觸發(fā)方式、適用于阻性負載、感性負載、變壓器一次側(cè)等各種負載類型。可控硅調(diào)壓器:是一種以可控硅(電力電子功率器件)為基礎(chǔ),以專用控制電路為核心的電源功率控制電器。簡稱晶閘管調(diào)功器。又稱晶閘管調(diào)功器,晶閘管調(diào)壓器,晶閘管調(diào)整器,可控硅調(diào)功器,可控硅調(diào)整器,具有效率高、無機械噪聲和磨損、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點。

可控硅調(diào)壓器


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