晶閘管過電壓保護知識

晶閘管過電壓保護，按過電壓保護的部位，可分為：交流側保護、器件側保護和直流側保護。　　

一、交流側過電壓保護

由于操作交流側電源時，使電感元件聚集的能量驟然釋放所引起的瞬時過電壓，一般有以下幾種情況： 

（1）由于變壓器一次、二次繞組之間存在分布電容，若在一次電壓峰值時合閘，一次高電壓將經分布電容耦合到二次繞組上而出現瞬間過電壓。通常可以在變壓器二次繞組或在三相變壓器二次繞組的星形中點與地之間，并聯接入適當的電容（一般為0.5 F），或在一次繞組與二次繞組之間加屏蔽層，就可以顯著減小這種過電壓。 

（2）變壓器空載時，一次繞組內只有勵磁電流，而勵磁電流滯后電源電壓約900。當電源電壓過零時，這時若突然斷閘，由于勵磁電流突變，所以在二次繞組感應出很高的瞬時過電壓，其峰值可達電源電壓峰值的6倍以上，對晶閘管非常有害。 

（3）當變流裝置直接接到電源上時，由于相鄰負載電流的突然斷開，會在電源回路的電感上產生感應電動勢，感應電動勢與電源電壓極性恰好是順極性相加而引起過電壓。

交流側操作過電壓都是瞬時的尖峰過電壓，抑制這種尖峰過電壓的有效方法是并聯阻容吸收電路。它是利用電容器兩端電壓不能夠突變的原理，將變壓器鐵心所釋放的磁場能量轉化為電容器的電場能量儲存起來，從而有效地仰制尖峰過電壓 2 交流側浪涌過電壓及其保護　　當發生雷擊或從電網侵入更高的浪涌過電壓時，雖有阻容吸收電路保護，過電壓仍會突破允許值，因此，在采用阻容吸收電路保護的同時，可以用類似穩壓管穩壓原理的硒堆或壓敏電阻來保護，它們能把浪涌電壓抑制在晶閘管裝置允許的范圍內。

二、直流側過電壓保護

直流側是電感性負載時，在某種情況下，會發生浪涌過電壓，如圖5所示。當整流橋中某兩橋臂突然阻斷時，因大電感Ld中電流突變，而感生出很高的電動勢，并通過負載加在另外處于阻斷狀態的晶閘管上，因此有可能造成晶閘管硬開通而損壞。直流側過電壓保護可采用與交流側保護相同的方法，其參數的計算與選擇也相同，對于容量較小的裝置，可采用阻容吸收電路抑制過電壓；對于容量較大的裝置，當采用阻容保護影響到系統的快速性時，應選擇硒堆或壓敏電阻保護。

三、器件保護 晶閘管關斷過電壓保護 

晶閘管從導通變為阻斷時，由于流過的電流相應減小，即便減小到零，其內部還殘留載流子，管子還沒有恢復阻斷能力。這些載流子在反向電壓的作用下，將產生較大的反向電流，使內部殘存的載流子迅速消失，晶閘管立即關斷。此時，反向電流減小的速度非常快，使線路電感上產生很大的感應電動勢，形成關斷過電壓。這種由于晶閘管關斷過程引起的過電壓，稱關斷過電壓。其過電壓值可達工作電壓峰值的5～6倍，可能會導致晶閘管的反向擊穿，因此必須采取保護措施。

對于關斷過電壓，最常用的保護方法是在晶閘管兩端并聯阻容吸收電路，利用電容兩端電壓不能突變的特性，來吸收尖峰過電壓，把電壓限制在晶閘管允許的范圍內。

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