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晶闸管保护电路技术指南

晶闸管保护电路可分为两种基本类型:被动保护器件(如RC吸收回路、快速熔断器等)和主动电子保护电路(通过检测系统实现快速保护)。

一、过流保护系统

1. 过流原因分类

  • 内部原因:晶闸管损坏、触发电路故障等
  • 外部原因:负载短路、逆变失败等

2. 快速熔断器保护

快速熔断器接入方法
图1:快速熔断器的接入方法
方式 特点 额定电流IRN 备注
A型 熔断器与每一个元件串联,能可靠地保护每一个元件 IRN <1.57IT IT: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 IRN < KCID KC:交流侧线电流与ID之比
C型 直流负载侧有故障时动作 IRN < ID ID:整流输出电流

整流电路型式与系数KC的关系:

系数KC 整流电路型式
单相全波 单相桥式 三相零式 三相桥式 六相零式 双Y带平衡电抗器
电感负载 0.707 1 0.577 0.816 0.108 0.289
电阻负载 0.785 1.11 0.578 0.818 0.409 0.290

3. 电子过流保护

过流保护原理图
图2:过流保护原理图

二、过压保护系统

1. 被动过压保护

RC阻容吸收回路
图3:RC阻容吸收回路

2. 电子过压保护

过压保护原理图
图5:过压保护原理图

三、动态参数保护

1. 电流上升率(di/dt)抑制

串联电感抑制回路
图6:串联电感抑制回路

串联电感值计算:L = Vm/(di/dt)max

2. 电压上升率(dv/dt)抑制

并联RC阻容吸收回路
图7:并联RC阻容吸收回路

RC参数选择:

  • 电容C:0.1-1μF(根据晶闸管额定电流)
  • 电阻R:10-100Ω(无感电阻)