晶閘管的并聯(lián)應(yīng)用
發(fā)布時間:2013/5/24 20:34:29 訪問次數(shù):3133
并聯(lián)應(yīng)用的晶閘管可能E2E-X18ME2-Z出現(xiàn)電流分配不均,這也可供靜態(tài)與動態(tài)兩個方面來討論。從靜態(tài)特性看,由于晶閘管的正向特性不一致,正向壓降小的必然承受大電流,正向壓降大的必然承受小電流。從動態(tài)特性看,由于開通時間不同,在并接條件下,開通時間短的必然先導(dǎo)通,陽陰極間的電壓先下降,使另外的晶閘管觸發(fā)困難;先開通的晶閘管通過的電流大,有可能因dddt過大而造成損壞。
解決并聯(lián)應(yīng)用的均流問題,除盡量選用特性一致的器件外,一般還可采取下述措施。
1)在并聯(lián)的晶閘管中各自串電阻。在晶閘管支路內(nèi)串聯(lián)電隉后,相當(dāng)于加大內(nèi)阻使特性傾斜,電流的不均勻度大約可降到5%左右;但串入電阻不宜太大,否則損耗將增加,以在額定電流時有0.5V壓降較適中。
2)并聯(lián)晶閘管串均流電抗器。其接線示意如圖6-11所示,若晶閘管VT1先導(dǎo)通,則在互感器/B上產(chǎn)生如圖中所示極性的電壓,該電壓提高了VT2的陽陰極之間的電壓,使VT2易于導(dǎo)通,從而起到動態(tài)均流的作用。當(dāng)VT1的電流增加時,繞組A產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有使VT1電流減小的作用,而繞組B上感應(yīng)的電動勢有使VT2電流增加的作用。這樣,不單單解決了導(dǎo)通時間不同的均流問題,也解決了導(dǎo)通后電流分配不均勻的問題。串入均流電抗器能限制d//dt的變化,容易達(dá)到不均勻度低于10%的要求,但這種方法也存在明顯的缺點:電抗器本身較笨重,接線較復(fù)雜。
3)并聯(lián)晶閘管各自串聯(lián)均流電抗器。在多個晶閘管并聯(lián)時,一般是用各自串聯(lián)電抗器的方法來均流,所謂各自即是指各電抗器是獨立的,彼此間無磁耦聯(lián)系。采用各自串聯(lián)均流電抗器后,不僅可起到均流作用,而且可限制dz7dt和du/dt。限制dl7dt的作用不用多加贅述,限制du/dt的作用是電抗器與換相過電壓保護(hù)元件RC共同實現(xiàn)的。例如,當(dāng)晶閘管開通對,電抗器能限制其他橋臂換相過電壓保護(hù)元件RC的放電電流,這樣就使晶閘管的開通過程不會太快。與此同時,也限制了其他橋臂晶閘管關(guān)斷過程中du/dt的增加。
當(dāng)晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷時,橋臂電壓突然增加,電抗器和換相過電壓保護(hù)元件RC形成串聯(lián)諧振,諧振電壓由C的瞬間短路而全部加在電抗器上,隨著時間的增加,電容器C上的端電壓才逐漸建立,亦即晶閘管的反向電壓才建立。由此可見,電抗器和RC共同抑制了電壓上升率du/dt。
4)變壓器分組供電的均壓、均流法。用有幾個二次繞組的變壓器分別供給幾個獨立的整流電路;再在直流側(cè)串聯(lián)或并聯(lián),從而可以得到很高的電壓和很大的電流。變壓器分組供電的均壓、均流接法如圖6-12所示。這方法對于每只晶閘管并不需要均壓或均流電阻,而是由變壓器的漏抗代替了均流電抗器的作用,避免了功率損耗或聯(lián)鎖擊穿事故。但是變壓器需要進(jìn)行特殊設(shè)計。
圖6-12變壓器分組供電的均壓、均流法
(a)均壓接法;(b)均流接法
5)布線均流法。在大容量裝置中要盡量使各并聯(lián)支路電阻相等,自感和互感相等,因此應(yīng)該同時考慮母線電流磁場引起的電流分配不均勻問題。
并聯(lián)應(yīng)用的晶閘管可能E2E-X18ME2-Z出現(xiàn)電流分配不均,這也可供靜態(tài)與動態(tài)兩個方面來討論。從靜態(tài)特性看,由于晶閘管的正向特性不一致,正向壓降小的必然承受大電流,正向壓降大的必然承受小電流。從動態(tài)特性看,由于開通時間不同,在并接條件下,開通時間短的必然先導(dǎo)通,陽陰極間的電壓先下降,使另外的晶閘管觸發(fā)困難;先開通的晶閘管通過的電流大,有可能因dddt過大而造成損壞。
解決并聯(lián)應(yīng)用的均流問題,除盡量選用特性一致的器件外,一般還可采取下述措施。
1)在并聯(lián)的晶閘管中各自串電阻。在晶閘管支路內(nèi)串聯(lián)電隉后,相當(dāng)于加大內(nèi)阻使特性傾斜,電流的不均勻度大約可降到5%左右;但串入電阻不宜太大,否則損耗將增加,以在額定電流時有0.5V壓降較適中。
2)并聯(lián)晶閘管串均流電抗器。其接線示意如圖6-11所示,若晶閘管VT1先導(dǎo)通,則在互感器/B上產(chǎn)生如圖中所示極性的電壓,該電壓提高了VT2的陽陰極之間的電壓,使VT2易于導(dǎo)通,從而起到動態(tài)均流的作用。當(dāng)VT1的電流增加時,繞組A產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有使VT1電流減小的作用,而繞組B上感應(yīng)的電動勢有使VT2電流增加的作用。這樣,不單單解決了導(dǎo)通時間不同的均流問題,也解決了導(dǎo)通后電流分配不均勻的問題。串入均流電抗器能限制d//dt的變化,容易達(dá)到不均勻度低于10%的要求,但這種方法也存在明顯的缺點:電抗器本身較笨重,接線較復(fù)雜。
3)并聯(lián)晶閘管各自串聯(lián)均流電抗器。在多個晶閘管并聯(lián)時,一般是用各自串聯(lián)電抗器的方法來均流,所謂各自即是指各電抗器是獨立的,彼此間無磁耦聯(lián)系。采用各自串聯(lián)均流電抗器后,不僅可起到均流作用,而且可限制dz7dt和du/dt。限制dl7dt的作用不用多加贅述,限制du/dt的作用是電抗器與換相過電壓保護(hù)元件RC共同實現(xiàn)的。例如,當(dāng)晶閘管開通對,電抗器能限制其他橋臂換相過電壓保護(hù)元件RC的放電電流,這樣就使晶閘管的開通過程不會太快。與此同時,也限制了其他橋臂晶閘管關(guān)斷過程中du/dt的增加。
當(dāng)晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷時,橋臂電壓突然增加,電抗器和換相過電壓保護(hù)元件RC形成串聯(lián)諧振,諧振電壓由C的瞬間短路而全部加在電抗器上,隨著時間的增加,電容器C上的端電壓才逐漸建立,亦即晶閘管的反向電壓才建立。由此可見,電抗器和RC共同抑制了電壓上升率du/dt。
4)變壓器分組供電的均壓、均流法。用有幾個二次繞組的變壓器分別供給幾個獨立的整流電路;再在直流側(cè)串聯(lián)或并聯(lián),從而可以得到很高的電壓和很大的電流。變壓器分組供電的均壓、均流接法如圖6-12所示。這方法對于每只晶閘管并不需要均壓或均流電阻,而是由變壓器的漏抗代替了均流電抗器的作用,避免了功率損耗或聯(lián)鎖擊穿事故。但是變壓器需要進(jìn)行特殊設(shè)計。
圖6-12變壓器分組供電的均壓、均流法
(a)均壓接法;(b)均流接法
5)布線均流法。在大容量裝置中要盡量使各并聯(lián)支路電阻相等,自感和互感相等,因此應(yīng)該同時考慮母線電流磁場引起的電流分配不均勻問題。
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