晶闸管的保护研究
第1章 晶闸管的串并联和保护
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（四）用非线性元件抑制过电压
硒堆正向为二极管特性，使用时将两组硒堆 反向对接，使双向具有稳压管特性。
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压敏电阻：
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（五）用RC抑制过电压
➢ 外因过电压抑制措施中，RC过电压抑制电路最 为常见，典型联结方式见图。
(2) 关断过电压：全控型器件关断时，正向 电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出 的过电压。
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（二）过电压保护概述
抑制过电压的方法： （1）用非线性元件限制过电压的幅度； （2）用电阻消耗过电压的能量； （3）用储能元件吸收过电压的能量。
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➢外因过电压 主要来自雷击和系统中的操作过程等外因。
(1) 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作 引起。
(2) 雷击过电压：由雷击引起。
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➢ 内因过电压
主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
(1) 换相过电压：晶闸管或与全控型器件反 并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断， 因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能 力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在 器件两端感应出过电压。
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（一）快速熔断器（快熔）的过载特性与晶闸管的 配合
➢ 快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最 广的一种过电流保护措施
➢ 曲线1是300A快熔的保 护特性，表明流过快 熔的电流越大，其熔 断时间越短。当短路 电流通过时，熔断时 间可缩短到5ms以下。 在额定电流下工作时， 熔断时间为无穷大， 可长期工作。
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
吸收电阻R与电阻损耗Wr的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
单个晶闸管吸收回路的仿真
吸收电容的设计原则
随着C的增大， 相应降低， 随着 C的增大 ， K相应降低 ， 增大到一定程度时， 当 C 增大到一定程度时 ， K 的变化趋于平缓。 的变化趋于平缓。 随着C 的增大 ， 电阻损耗 随着 C 的增大， Wr线性增大 线性增大。 Wr线性增大。 设计原则： 设计原则 ： 在过电压倍数 符合设计要求的前提下， 符合设计要求的前提下 ， 使得电阻损耗尽量小 。
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
典型的换相过电压保护方案
分别并联保护方案
集中阻断保护方案
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
模型的测试
测量条件为： di/dt=7.9A/us， Ur=800v，Rs=10 ，Cs=1uf ；
晶闸管反向恢复特性的建模
理论基础
反向恢复电流的数学模型 突然截止模型 指数函数模型 双曲函数模型
突然截止模型虽然常用，但存在着较大的误差； 突然截止模型虽然常用，但存在着较大的误差； 指数函数模型可以获得比较精确的计算结果，但不便于常规计算； 指数函数模型可以获得比较精确的计算结果，但不便于常规计算； 双曲函数模型虽然能够得到与实验更加相符的电流电压波形， 双曲函数模型虽然能够得到与实验更加相符的电流电压波形，但是其 参数确定比较困难，实际中较少采用。 参数确定比较困难，实际中较少采用。
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
集中阻断吸收回路的仿真
吸收电阻的损耗
晶闸管电路的保护与其他控制电路
晶闸管电路的保护与其他控制电路一、晶闸管保护电路1、主电路中的晶闸管保护电路晶闸管阳极、阴极两端或晶闸管电源输入端、输出端经常加设相关保护电路，以对晶闸管提供过电压、过电流等相关保护。
1）过电流保护产生过载的主要原因：负荷过载、线路短路、电源缺相、晶闸管本身击穿损坏或误触发等，因晶闸管元件体积小，过载时会造成结温过高而烧毁，所以必须严格限制过载电流，除控制（电子）电路实施的保护外，在主电路中经常采用在电源串入快速熔断器，对晶闸管的过载进行保护，在发生6倍晶闸管额定电流时，一个周波可以熔断。
此外，还可采用过电流继电器、直流快速断路器等用于过载和短路保护，但保护速度和效果不如快速熔断器。
快速熔断器的额定电流值为晶闸管电流平均值的1.25~1.5倍。
下图以直流调压电路为例，说明快速熔断器在主电路中的接法。
图1 快速熔断器在晶闸管主电路中的接法2）过电压保护产生过电压的原因一般因感性负载电路的开闭、电源电压波动、快速熔断器熔断、电源侧侵入的浪涌电压等，针对形成过电压的不同原因，可采取不同的抑制方法，如抑制过电压能量的上升速率、增加其能量的耗散等，目前最常用的是中主电路回路中接入吸收能量的元件，使能量得以耗散，称之为吸收回路或缓冲电路。
通常过电压具有较高的频率，因此常采用电容作为吸收元件，但为防止振荡，增加阻尼电阻，构成R、C吸收回路。
阻容吸收回路可以接在电源输入侧（交流侧）、输出侧（直流侧）和晶闸管的阳极和阴极之间。
但R、C阻容吸收回路的时间常数是固定的，对时间短、峰值高、能量大的过电压吸收能力有限，因而在输入侧，通常还并有硒堆、压敏电阻等非线性元件，用以对晶闸管的过电压进行吸收。
硒堆由多片硒片叠合而成，硒堆涌流容量大，对过电压抵制效果好，有自恢复特性等优点，但因体积大，价格高，在中、小容量的晶闸管装置中，已经很少应用。
压敏电阻的电压与电流呈非线性关系，当其两端所加电压低于压敏电压值时，压敏电阻的电阻值接近无穷大，为高阻状态，对连接电路没有影响；当压敏电阻两端电压高于压敏电压值时，迅速击穿导通（变为低阻状态），形成较大的泄放电流。
晶闸管的保护
晶闸管的保护晶闸管在使用时，因电路中电感的存在而导致换相过程中产生Ldi/dt ，又因容性的存在或设备自身运行中出现短路、过载等故障，所以其过电压、过电流保护显得尤为重要。
1、 晶闸管的过电压保护晶闸管使用过程中随所应用电路形式的不同，其可承受的最高峰值电压也有所不同，所以应保证晶闸管两端的电压小于其额定电压，常见的过电压有交流侧过电压和直流侧过电压。
对这些过电压的处理措施如下图所示：1） 交流侧过电压的保护a) 采用阻容保护：下图给出了阻容保护的常用接线图，其中电阻)F (C )(μ、ΩR ）可用下列关系式近似计算)/(6/)/(3.2220022V S I C I v S V R z ≥≥式中：●z v －－整流变压器的阻抗电压，以额定电压的百分数来表示，对于10～1000kV A 的变压器%10~%4=z v●0I －－变压器空载电流，以额定电流的百分数来表示，对于10～560kV A 的三相变压器%10~%40=I● 2V －－变压器二次相电压有效值（V ）●S －－变压器每相的平均视在容量（V A ）随着变压器联接的不同，上式计算出来的R 、C 值还应按下表进行响应的系数调整联接时，电容器的电容量要大，但耐压要求低、电阻值也小。
通常增大C 能降低作用到晶闸管上的过电压Ldi/di 和dv/dt ，但过大的C 值不仅增加体积，而且使R 的功耗增大，并使晶闸管导通时的di/dt 上升；增大电阻R 有利于抑制振荡，但过大的R 不仅使抑制振荡的作用不大，反而降低了电容抑制Ldi/dt 的效果，并使R 的功率增大，所以一般希望R 小一些（约5～100Ω）。
为降低电阻的温度，电阻功率应选电阻上可消耗功率值的2倍左右。
电阻R 的功率近似计算为：222122212])()2)[(2~1()()2)(3~2(CV K CR K f P CV CR K f R +<<ππ式中： C 、R －－选用的交流侧保护电容（F ）和电阻值（Ω） f －－电源频率2V －－变压器二次相电压有效值系数（2～3）和（1～2）：考虑降低电阻温度和电网电压升压等因素时取大的数值，考虑缺口电压作用下电阻和线路其他部分分担损耗时取小的值K1：对于单相电路：K1＝1，对于三相电路，K1＝3K2：对于单相电路：K2＝200，对于三相电路在阻容保护Δ联接时K2＝450，在阻容保护Y联接时K2＝150。
晶闸管的保护方法电子元器件
晶闸管的爱护方法 - 电子元器件晶闸管在工业中的应用越来越广泛，随着行业的应用范围增大。
晶闸管的功能也越来越全面。
但是有时候，晶闸管在使用过程中会造成一些损害。
为了保证晶闸管的寿命，我们该如何更好地区爱护晶闸管呢？在使用过程中，晶闸管对过电压是很敏感的。
过电流同样对晶闸管有极大的损坏作用。
下面电工学习网我给大家介绍晶闸管的爱护方法，具体如下：1、过电压爱护晶闸管对过电压很敏感，当正向电压超过其断态重复峰值电压UDRM肯定值时晶闸管就会误导通，引发电路故障；当外加反向电压超过其反向重复峰值电压URRM肯定值时，晶闸管就会马上损坏。
因此，必需争辩过电压的产生缘由及抑制过电压的方法。
过电压产生的缘由主要是供应的电功率或系统的储能发生了激烈的变化，使得系统来不及转换，或者系统中原来积聚的电磁能量来不及消散而造成的。
主要发觉为雷击等外来冲击引起的过电压和开关的开闭引起的冲击电压两种类型。
由雷击或高压断路器动作等产生的过电压是几微秒至几毫秒的电压尖峰，对晶闸管是很危急的。
由开关的开闭引起的冲击电压又分为如下几类：（1）沟通电源接通、断开产生的过电压例如，沟通开关的开闭、沟通侧熔断器的熔断等引起的过电压，这些过电压由于变压器绕组的分布电容、漏抗造成的谐振回路、电容分压等使过电压数值为正常值的 2至10多倍。
一般地，开闭速度越快过电压越高，在空载状况下断开回路将会有更高的过电压。
（2）直流侧产生的过电压如切断回路的电感较大或者切断时的电流值较大，都会产生比较大的过电压。
这种状况常消灭于切除负载、正在导通的晶闸管开路或是快速熔断器熔体烧断等缘由引起电流突变等场合。
（3）换相冲击电压包括换相过电压和换相振荡过电压。
换相过电压是由于晶闸管的电流降为0时器件内部各结层残存载流子复合所产生的，所以又叫载流子积蓄效应引起的过电压。
换相过电压之后，消灭换相振荡过电压，它是由于电感、电容形成共振产生的振荡电压，其值与换相结束后的反向电压有关。
晶闸管保护电路反向极化 rc 缓冲电路
晶闸管保护电路反向极化 rc 缓冲电路导言在电力系统中，晶闸管保护电路是一项非常重要的技术。
晶闸管作为一种常用的功率器件，具备控制电流的能力。
然而，在电力系统中，晶闸管可能会面临反向电压的情况，这就需要采取措施来保护它们免受损坏。
本文将探讨一种常见的晶闸管保护电路，即反向极化 RC 缓冲电路。
反向极化 RC 缓冲电路的基本原理反向极化 RC 缓冲电路是一种常见且有效的晶闸管保护电路。
它采用了简单的电路结构和原理来保护晶闸管。
原理1：使用二极管防止反向电压在反向极化 RC 缓冲电路中，一个二极管被用于防止反向电压。
当晶闸管正常工作时，正向电流将通过晶闸管流动，二极管处于导通状态。
然而，当出现反向电压时，二极管就会截止，有效地将反向电压阻断，保护晶闸管免受损坏。
原理2：使用电容缓冲反向电压在反向极化 RC 缓冲电路中，一个电容被用于缓冲反向电压。
当晶闸管正常工作时，电容将充电，储存电能。
一旦出现反向电压，电容将释放储存的电能，起到缓冲反向电压的作用，保护晶闸管。
反向极化 RC 缓冲电路的设计与实施反向极化 RC 缓冲电路的设计与实施需要考虑多个因素。
下面将对其中的关键要点进行分析。
设计流程1.确定晶闸管的额定电压和电流。
这是设计缓冲电路的基础，因为缓冲电路必须能够承受晶闸管的额定电压和电流。
2.选择适当的二极管。
二极管必须能够承受晶闸管的额定电压和电流，并具备低反向电流的特性。
3.选择适当的电容。
电容必须具备足够的容量来存储电能，同时也要能够承受晶闸管的额定电压。
4.进行电路连接。
将选定的二极管和电容连接在晶闸管的反向电压端，确保电路连接正确并可靠。
5.进行电路测试和调试。
通过实际测试和调试，验证反向极化 RC 缓冲电路的效果。
设计注意事项1.确保二极管具备足够的额定电流和额定反向电压，以确保其正常工作和保护晶闸管。
2.选择合适的电容容量，过小的容量可能无法有效缓冲反向电压，而过大的容量可能导致电路响应时间过长。
晶闸管研究报告
晶闸管研究报告晶闸管是一种半导体器件，具有可控性强、速度快、效率高等优点，在电力电子领域的应用越来越广泛。
本文将从晶闸管的基本原理、结构和特点、应用领域和未来发展等方面进行详细阐述。
一、晶闸管的基本原理晶闸管是由四层半导体材料构成的器件，其中包括一个PNPN结构，由P型半导体、N型半导体和P型半导体组成，形成四层结构。
在晶闸管中，当控制极施加正向电压时，PNPN结会形成正向电压，此时器件处于导通状态；而当控制极施加反向电压时，PNPN结会形成反向电压，此时器件处于截止状态。
二、晶闸管的结构和特点晶闸管的结构包括控制极、阳极、阴极和门极四个部分。
其中，控制极和门极通过控制电路控制晶闸管的导通和截止状态。
阳极和阴极则是晶闸管的主要电路部分，通过阳极和阴极之间的电流流动实现电路的控制和调节。
晶闸管具有可控性强、速度快、效率高等优点。
首先，晶闸管具有可控性强的特点，可以通过控制电路实现对电路的精确控制和调节。
其次，晶闸管具有速度快的特点，可以实现高频率的开关操作，适用于高速开关电路。
最后，晶闸管具有效率高的特点，能够实现高效率的电能转换，提高电路的能量利用率。
三、晶闸管的应用领域晶闸管在电力电子领域的应用越来越广泛，主要应用于电力电子开关电路、变频器、逆变器、直流电源和交流调压器等领域。
其中，电力电子开关电路是晶闸管最常见的应用领域之一，可以实现电路的可控开关和调节；变频器和逆变器则可以实现交流电的变频和逆变，适用于电机驱动和电力调节等领域；直流电源则可以实现直流电的稳定输出，适用于电子设备和通讯系统等领域；交流调压器则可以实现交流电的调压和调节，适用于电力系统和工业自动化等领域。
四、晶闸管的未来发展随着电力电子技术的不断发展和晶闸管技术的不断提高，晶闸管在未来的应用领域和发展方向也将更加广泛和多样化。
首先，晶闸管的应用领域将不断拓展，包括新能源发电、高速列车、电动汽车、智能电网等领域。
其次，晶闸管技术将不断提高，包括新材料、新工艺、新结构等方面的研究和应用。
晶闸管的基本保护措施
晶闸管的基本保护措施晶闸管是一种电子器件，常用于控制大功率电流的开关。
为了确保晶闸管的正常工作和延长其寿命，需要采取一系列的基本保护措施。
本文将详细介绍晶闸管的基本保护措施，包括过电流保护、过压保护、过温保护和防射频干扰等方面。
1. 过电流保护过电流是指晶闸管工作时电流超过其额定值的情况。
过电流可能导致晶闸管损坏甚至烧毁。
为了保护晶闸管免受过电流的损害，可以采用以下措施：•使用电流保险丝或电流限制电阻：在电路中串联一个电流保险丝或电流限制电阻，当电流超过额定值时，保险丝会熔断或电流限制电阻会限制电流，从而保护晶闸管。
•使用过电流保护电路：设计一个过电流保护电路，当电流超过设定值时，保护电路会迅速切断电源，保护晶闸管不受损害。
2. 过压保护过压是指晶闸管工作时电压超过其额定值的情况。
过压可能导致晶闸管击穿或损坏。
为了保护晶闸管免受过压的损害，可以采用以下措施：•使用过压保护二极管：在晶闸管的控制端口并联一个过压保护二极管，当电压超过晶闸管的额定值时，过压保护二极管会导通，将过压电流引到地，保护晶闸管。
•使用过压保护电路：设计一个过压保护电路，当电压超过设定值时，保护电路会迅速切断电源，保护晶闸管不受损害。
3. 过温保护过温是指晶闸管工作时温度超过其额定值的情况。
过温可能导致晶闸管烧毁。
为了保护晶闸管免受过温的损害，可以采用以下措施：•安装散热器：在晶闸管上安装散热器，增加散热面积，提高散热效果，减少晶闸管的工作温度。
•使用温度传感器：在晶闸管上安装温度传感器，监测晶闸管的温度，当温度超过设定值时，触发过温保护电路，切断电源，保护晶闸管。
4. 防射频干扰晶闸管在工作时会产生射频干扰，可能影响到其他电子设备的正常工作。
为了防止射频干扰，可以采取以下措施：•使用抗干扰滤波器：在晶闸管的输入和输出端口安装抗干扰滤波器，滤除射频干扰信号，减少对其他设备的干扰。
•使用屏蔽壳体：将晶闸管放入屏蔽壳体中，阻挡射频干扰信号的辐射，减少对其他设备的干扰。
第1章 晶闸管的串并联和保护解读
采用门极强脉冲触发可 以显著 减小器 件开通时 间上的差异。
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器件串联时，必须降低电压的额定值使用：
(0.8 ~ 0.9)nsUTN (2 ~ 3)U m
式中：ns 为串联器件数
UTN 为晶闸管额定电压 Um 作用于串联器件上的正反向峰值电压
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二. 过电流保护的一般方法
过电流——过载和短路两种情况 常用措施： 快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器 同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和 合理性
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电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短 路时的部分区段的保护，直流快速断路器整 定在电子电路动作之后实现保护，过电流继 电器整定在过载时动作
用门极强脉冲触发也有助于动态均流
当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串 后并的方法联接
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电阻均流
均流变压器
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器件并联时，必须降低电流的额定值使用：
(0.8 ~ 0.9)np IT ( AV ) (1.5 ~ 2.0)I
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第二节 晶闸管的保护
一. 晶闸管的过电流及其保护
晶闸管在规定的冷却条件下， 通过两倍通态平均电流时，可经受的时间为0.5s； 通过三倍通态平均电流时，可经受的时间为60ms； 通过六倍通态平均电流时，可经受的时间为20ms； 通过二十倍通态平均电流时，可经受的时间为10ms。 浪涌电流ITSM
晶闸管研究报告
晶闸管研究报告晶闸管是一种主要用于电力控制和调节的半导体器件。
本研究报告旨在探讨晶闸管的工作原理、性能特点、应用领域以及未来的发展趋势。
研究报告的第一部分将介绍晶闸管的工作原理。
晶闸管是一种双极性器件，可以通过控制信号来控制电流的流动。
它由四个层次的P-N掺杂材料组成，形成四个电极。
当控制端施加正向电压时，晶闸管闭合，电流可以流过。
当施加负向电压时，晶闸管断开，阻断电流的流动。
第二部分将介绍晶闸管的性能特点。
晶闸管具有很高的电压和电流承载能力，能够在高电压、高电流的条件下进行控制。
同时，晶闸管具有良好的可逆性，能够在不同的工作条件下反复开关。
此外，晶闸管还具有快速开关速度和低功率损耗的优点。
第三部分将讨论晶闸管的应用领域。
晶闸管广泛应用于电力控制、电机驱动、电压调节和变频器等领域。
在电力系统中，晶闸管可以用于电压调节和频率调节，实现对电网的稳定性控制。
在电机驱动领域，晶闸管可以用于启动和停止电机，实现对电机转速的控制。
在变频器领域，晶闸管可以用于改变交流电的频率和电压，实现对电力输出的精确控制。
最后一部分将探讨晶闸管的未来发展趋势。
随着科技的不断发展，晶闸管的性能将继续提升。
未来的晶闸管可能会具有更高的电压和电流承载能力，以应对更复杂的电力控制需求。
同时，晶闸管的开关速度和功率损耗也将进一步改善，使其更适合高速和高效的应用场景。
综上所述，晶闸管是一种重要的电力控制器件，具有广泛的应用前景。
通过对晶闸管的研究，可以更好地理解其工作原理和性能特点，并且为其在不同的应用领域中发挥作用提供指导和支持。
《晶闸管保护电路》word版
晶闸管保护电路[2009-4-2] 字号:[小][中][大]晶闸管的保护电路，大致可以分为两种情况：一种是在适当的地方安装保护器件，例如，R—C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。
再一种则是采用电子保护电路，检测设备的输出电压或输入电流，当输出电压或输入电流超过允许值时，借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。
一. 晶闸管的过流保护晶闸管设备产生过电流的原因可以分为两类:一类是由于整流电路内部原因, 如整流晶闸管损坏, 触发电路或控制系统有故障等; 其中整流桥晶闸管损坏类较为严重, 一般是由于晶闸管因过电压而击穿,造成无正、反向阻断能力，它相当于整流桥臂发生永久性短路，使在另外两桥臂晶闸管导通时，无法正常换流，因而产生线间短路引起过电流.另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流，这类情况时有发生，因为整流桥的负载实质是逆变桥, 逆变电路换流失败，就相当于整流桥负载短路。
另外，如整流变压器中心点接地，当逆变负载回路接触大地时，也会发生整流桥相对地短路。
1. 对于第一类过流，即整流桥内部原因引起的过流，以及逆变器负载回路接地时，可以采用第一种保护措施，最常见的就是接入快速熔短器的方式。
见图1。
快速熔短器的接入方式共有三种，其特点和快速熔短器的额定电流见表1。
图1：快速熔短器的接入方法表1：快速熔短器的接入方式、特点和额定电流表2：整流电路型式与系数K C的关系表2. 对于第二类过流，即整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流，则应当采用电子电路进行保护。
常见过流保护原理图如下图2：过流保护原理图二. 晶闸管的过压保护晶闸管设备在运行过程中，会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。
同时，设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。
1.过电压保护的第一种方法是并接R—C阻容吸收回路，以及用压敏电阻或硒堆等非线性元件加以抑制。
晶闸管如何保护和容量扩展,双向晶闸管如何对接单片机,晶闸管功率模块的测试分析
晶闸管如何保护和容量扩展，双向晶闸管如何对接单片
机，晶闸管功率模块的测试分析
晶闸管的保护保护方法以及容量扩充方法：由于晶闸管过载能力较差，短时间的过电压或过电流就可能导致其损坏。
虽然选择晶闸管时要合理地选择元件参数并留有安全裕量，但仍需针对晶闸管的工作条件采取适当的保护措施，确保晶闸管装置正常运行。
1、过电压保护过电压产生的原因主要是操作过电压、浪涌过电压。
按过电压保护的部位来分，有交流侧保护、直流侧保护和元件保护等几部分，如1-避雷器;2-接地电容;3-交流侧阻容保护;4-整流式阻容保护;5-硒堆保护;
6-交流侧压敏电阻保护;7-直流侧阻容保护;8-直流侧压敏电阻保护
①交流侧操作过电压保护：如②交流侧浪涌过电压保护：如硒堆由成组串联的硒整流片构成。
硒片击穿时，表面会烧出灼点，但浪涌电压过去之后，整个硒片自动恢复正常保护功能。
硒堆体积大，长期放置不用会失效。
压敏电阻正常工作时，漏电流仅是微安级;当浪涌电压来到时，反应快，可通过数千安培的放电电流。
因此，抑制过电压的能力强。
加之它还有体积小、价格便宜等优点，是一种较理想的保护元件。
保护接线方式如③直流侧过电压保护
直流侧保护可采用与交流侧保护相同的方法，如2、过电流保护凡
流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，都叫过电流。
过电流产生时，如无保护措施，晶闸管会因过热而损坏。
因此要采取过流保护措施，在晶闸管未损坏之前就迅速地把过电流消除。
常用的过流保护措施如①在交流进线中串联电抗器（无整流变压器时）或采用漏抗较大的变压器是限制短路电流、保护晶闸管的有效措施，但负载时电压有所下降。
浅谈晶闸管的保护与防止误触发的措施
浅谈晶闸管的保护与防止误触发的措施晶闸管元件的主要弱点是承受过电流和过电压的能力很差，即使短时间的过流和过电压，也可能导致晶闸管的损坏，所以必须对它采用适当的保护措施。
晶闸管的保护电路，大致可以分为两种情况：一种是在适当的地方安装保护器件，例如，R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。
再一种则是采用电子保护电路，检测设备的输出电压或输入电流，当输出电压或输入电流超过允许值时，借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。
一、晶闸管的过流保护晶闸管设备产生过电流的原因可以分为两类：一类是由于整流电路内部原因，如整流晶闸管损坏，触发电路或控制系统有故障等，其中整流桥晶闸管损坏类较为严重。
另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流，这类情况时有发生，因为整流桥的负载实质是逆变桥，逆变电路换流失败，就相当于整流桥负载短路。
1.对于第一类过流，即整流桥内部原因引起的过流，以及逆变器负载回路接地时，可以采用第一种保护措施，最常见的就是接入快速熔短器的方式，快速熔短器的接入方式共有三种，如图1所示。
二、晶闸管的过压保护晶闸管设备在运行过程中，会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。
同时，设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。
1.过电压保护的第一种方法是并接R-C阻容吸收回路，以及用压敏电阻或硒堆等非线性元件加以抑制，如图3所示。
三、电流上升率、电压上升率的抑制保护1.电流上升率的抑制。
晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域，若晶闸管开通时电流上升率过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。
其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感，如图5所示。
2.电压上升率的抑制。
加在晶闸管上的正向电压上升率也应有所限制，如果电压上升率过大，由于晶闸管结电容的存在而产生较大的电流，该电流可以实际上起到触发电流的作用，使晶闸管正向阻断能力下降，严重时引起晶闸管误导通。
浅析晶闸管的过电压保护
浅析晶闸管的过电压保护摘要：晶闸管是一种具有控制性的电子元件，广泛应用于电力电子领域中的开关电源、变频器、逆变器和交流调压器等电路中。
由于晶闸管在工作过程中存在过电压现象，因此需要对其进行保护，以确保其稳定工作和延长寿命。
本文主要介绍晶闸管的过电压保护原理和常用的保护方法。
关键词：晶闸管，过电压保护，保护方法，控制电路正文：一、晶闸管过电压的产生原因在晶闸管工作过程中，由于其特性曲线斜率陡峭，在控制电路中存在电流瞬间冲击现象。
当控制电路中的电源开关突然断开时，由于电感等元件的自感作用，电源电压出现瞬间变化，从而使晶闸管电压出现了瞬间过高的现象，即过电压现象。
二、晶闸管过电压保护的原理为了保护晶闸管免受过电压损坏，通常采用以下两种保护方法：1、吸收过电压能量的保护方法该方法的原理是将一个吸收电容或吸收电阻等元件并联于晶闸管输出端，以吸收过电压产生的能量，从而保护晶闸管。
但这种方法需要合理设计电容或电阻的数值，否则会因为极值的存在而导致晶闸管电流或电压损坏。
2、控制过电压的保护方法该方法的原理是通过控制电路对其工作过程进行调整，以避免过电压的产生。
包括三种具体方法：限压法、限流法和快速关断法。
限压法：在晶闸管输出端串联一个二极管，形成限压电路。
当晶闸管电压超过Zener二极管的击穿电压时，二极管即开始导通，限制过电压的产生。
限流法：在晶闸管输出端串联一个电阻，形成限流电路。
当晶闸管电压超过一定阈值时，电阻将限制过流的产生，从而保护晶闸管。
快速关断法：当限压法和限流法不能有效保护晶闸管时，可以采用快速关断法。
该方法的原理是，通过控制电路快速关断晶闸管，使其不能超过额定电压。
三、结语晶闸管的过电压保护是电力电子领域中必须考虑的问题，采取合适的保护方法可以保证晶闸管的稳定运行，延长其使用寿命。
本文介绍了晶闸管的过电压产生原因和常用的三种保护方法，可以为相关领域的从业人员提供一些参考和借鉴。
四、各种保护方法的优缺点当前，三种保护方法都在实际应用中得到了广泛的应用。
直流输电换流阀晶闸管过电压保护研究
直流输电换流阀晶闸管过电压保护研究发布时间：2021-05-07T16:04:36.150Z 来源：《当代电力文化》2021年第3期作者：朱政静[导读] 高压直流输电具有输送容量大、损耗低等优点，是我国实现能源优化配置的重要途径之一朱政静西安中车永电电气有限公司，陕西西安 710000摘要：高压直流输电具有输送容量大、损耗低等优点，是我国实现能源优化配置的重要途径之一，也是实现全球能源互联的关键环节之一。
现有特高压直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
晶闸管本身过压和过流能力差，尤其是过压能力，瞬时过电压可能会导致晶闸管的永久性损坏，而且换流阀更换晶闸管需要直流输电系统断电，成本极高，因此有必要对换流阀晶闸管采取必要的过电压保护措施，以提高直流输电系统的稳定性与可靠性。
关键词：直流输电；换流阀；晶闸管；过电压；保护；分析 1导言随着高压直流输电技术的快速发展和高压直流换流站的不断建设，国产化技术和设备得到了越来越广泛的应用，目前，核心技术的换流阀设备已经逐步实现了国产化。
国家电网公司主要采用的是ABB公司的换流阀技术，如三常、三广、三上工程。
在后期的直流工程，如宁东直流工程等，逐渐开始采用AREV A、SIMENS公司的换流阀技术。
这几种换流阀技术基本已被国内厂家吸收和转换，现在新建工程基本生产已基本实现国产化。
通过多年的运行经验发现原有设计的不足和缺陷，是保障直流换流站安全稳定运行的关键因素。
2换流阀概述换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部件组成。
其中，晶闸管是换流阀的核心部件，它决定了换流阀的通流能力（目前国内已研制出6英寸晶闸管，额定通流能力4000安培），通过将多个晶闸管元件串联可得到希望的系统电压。
晶闸管的触发方式分为电触发和光触发，ABB和西门子、阿海珐分别是其中的代表。
国外换流阀生产厂家主要是ABB和西门子、阿海珐。
目前换流阀的生产能力是：许继集团拥有三家换流阀的生产能力、西安西电电力整流器有限责任公司拥有西门子和ABB 的换流阀生产能力。
高频晶闸管在电力保护装置中的应用研究
高频晶闸管在电力保护装置中的应用研究摘要：高频晶闸管是一种功率电子器件，其特点是具有高频开关能力和快速响应的能力。
在电力保护装置中，高频晶闸管广泛应用于电力系统的故障保护和控制。
本文主要对高频晶闸管在电力保护装置中的应用进行研究，并介绍了其在电力系统保护方面的优势，包括故障检测、电流限制和快速开关等方面。
同时，对高频晶闸管的发展前景进行了展望。
引言：电力保护装置在电力系统中起到了非常重要的作用，其主要功能是检测电力系统中的故障，并采取相应的措施进行保护。
高频晶闸管作为一种功率电子器件，具有快速开关能力和高频响应能力，因此在电力保护装置中得到了广泛应用。
本文将重点介绍高频晶闸管在电力保护装置中的应用，包括故障检测、电流限制和快速开关等方面。
一、高频晶闸管在电力系统保护中的优势1. 故障检测：高频晶闸管可以对电力系统中的故障进行快速检测，并及时采取措施进行保护。
通过快速响应和故障检测算法的应用，高频晶闸管可以实现对电力系统故障的准确检测，有效避免故障扩大导致的电力系统崩溃。
2. 电流限制：高频晶闸管具有较强的电流限制能力，可以在电力系统发生异常电流波动时，迅速切断电流，保护电力设备的安全运行。
通过晶闸管开关的控制，可以快速将异常电流限制在安全范围内，确保电力设备不受损坏。
3. 快速开关：高频晶闸管具有快速开关能力，可以在电力系统需要断开电流时迅速切断电源。
其快速开关的特性使得高频晶闸管在电力保护装置中可以做到快速响应，有效保护电力设备的安全运行。
二、高频晶闸管在电力保护装置中的具体应用1. 故障检测和保护：高频晶闸管可以应用于电力保护装置中的故障检测和保护功能。
通过对电力系统中的电流和电压进行实时检测，并采用高频晶闸管的开关控制，可以对电力系统中的故障进行准确检测和快速保护。
2. 电流限制和调整：高频晶闸管可以通过控制电流的通断来实现对电力系统中的电流限制和调整。
在电力系统中，电流波动可能会导致设备损坏或过载，而高频晶闸管通过快速开关和电流控制功能，可以及时限制电流的异常波动，保护电力设备安全运行。
§2-4晶闸管的保护
3、电力电子系统中常用的过电压保护方案： 电力电子系统中常用的过电压保护方案： 图中交流电源经交流断路器QF送入降变压器T 图中交流电源经交流断路器QF送入降变压器T。当雷电过 QF送入降变压器 电压从电网窜入时，避雷器F 电压从电网窜入时，避雷器F将对地放电防止雷电进入变压 静电感应过电压抑制电容，当交流断路器合闸时， 器。C0静电感应过电压抑制电容，当交流断路器合闸时，过 电压经C 耦合到T的次极， 将静电感应过电压对地短路， 电压经C12耦合到T的次极，C0将静电感应过电压对地短路， 保护了后面的电力电子开关器件不受操作过电压的影响。 保护了后面的电力电子开关器件不受操作过电压的影响。
是过电压抑制环节， C1R1是过电压抑制环节，当变压器 的次极出现过电压时， T 的次极出现过电压时 ， 过电压对 充电， C1充电，由于电容上的电压不能突 所以C 能抑制过电压。 变，所以C1R1能抑制过电压。C2R2 也是过电压抑制环节， 也是过电压抑制环节，电路上出现 过电压时，二极管导通对C 充电， 过电压时，二极管导通对C2充电， 过电压消失后C 放电， 过电压消失后C2对R2放电，二极管 不导通，放电电流不会送入电网， 不导通，放电电流不会送入电网， 实现了系统的过压保护。 实现了系统的过压保护。
图1.9.17 电力电子系统中 常用的过电压保护方案
晶闸管的保护
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
电流检测和过 流继电器 进线电抗限流 快速熔断器 过流继电器 直流快速开关
I＞
～
—
I＞
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
1、快速熔断器保护
FU U V W
FU U V W
电力电子器件的保护 一、晶Βιβλιοθήκη 管的保护（一）过电流及其保护
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（三）正向电压上升率和电流上升率的抑制
1、正向电压上升率du/dt的抑制 正向电压上升率du/dt的抑制 如电压上升率过大，会使晶闸管误导通。 如电压上升率过大，会使晶闸管误导通。 抑制方法： 抑制方法： 利用变压器漏感及晶闸管两端的阻容吸收电路。 利用变压器漏感及晶闸管两端的阻容吸收电路。 在电源输入端串联进线电感并加阻容输出。 在电源输入端串联进线电感并加阻容输出。 在每个整流桥臂上串接空心电感。 在每个整流桥臂上串接空心电感。 在桥臂上套铁淦氧磁环。 在桥臂上套铁淦氧磁环。
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（二）过电压及其保护
2、交流侧过电压及保护（交流侧阻容吸收电路） 交流侧过电压及保护（交流侧阻容吸收电路）
单相连接
三相星形连接
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（二）过电压及其保护
2、交流侧过电压及保护（交流侧阻容吸收电路） 交流侧过电压及保护（交流侧阻容吸收电路）
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
电网电压波动过大； 电网电压波动过大； 内部管子损坏或触发电路故障，引起两相短路； 内部管子损坏或触发电路故障，引起两相短路； 整流电路直流侧出现短路、逆变失败引起短路； 整流电路直流侧出现短路、逆变失败引起短路； 环流过大、控制系统故障。 环流过大、控制系统故障。
可关断晶闸管(gto)触发驱动和保护电路的研究
可关断晶闸管(gto)触发驱动和保护电路的研究摘要：可关断晶闸管(GTO)是一种重要的功率半导体器件，被广泛应用于电力电子领域。
然而，GTO的触发驱动和保护电路的设计与实现是一个非常复杂的问题。
本文旨在研究可关断晶闸管的触发驱动和保护电路，提出一些新的解决方案，以改善GTO的性能和可靠性。
正文：一、GTO的触发驱动电路在GTO的工作过程中，触发驱动电路起着关键的作用。
一个好的驱动电路可以保证GTO可靠地开关，并且在关闭时可以控制漏电流。
因此，我们需要设计一种高效、精确、可靠的GTO触发驱动电路。
以下是一些常见的GTO触发驱动电路：1.电压控制触发驱动电路电压控制触发驱动电路是一种常用的GTO触发驱动电路。
它的原理是通过一个信号发生器来产生一个控制信号，然后将这个信号输入到GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
电压控制触发驱动电路的优点是简单，易于实现，但是它的精度和稳定性不如其他触发驱动电路。
2.电流控制触发驱动电路电流控制触发驱动电路是一种比较精确和可靠的GTO触发驱动电路。
它的原理是将一个电流信号送入GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
电流控制触发驱动电路的优点是精确、可靠，但是它的实现复杂，需要使用高精度的电流源和电流传感器。
3.光耦隔离触发驱动电路光耦隔离触发驱动电路是一种可靠、安全且精确的GTO触发驱动电路。
它的原理是使用一个光耦隔离器将控制信号隔离开，并将隔离后的信号送入GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
光耦隔离触发驱动电路的优点是精确、可靠、安全，但是它的成本较高。
二、GTO的保护电路GTO在工作过程中，常常会受到各种各样的干扰和故障，如过电压、过电流、电磁干扰等。
因此，我们需要设计一种可靠的保护电路来保护GTO的正常工作。
以下是一些常见的GTO保护电路：1.过电压保护电路过电压保护电路是一种常见的GTO保护电路。
它的原理是使用一个电压传感器来检测GTO的电压，一旦电压超过设定值，就会触发一个保护电路，将GTO断开以保护它的安全。
晶闸管的过流保护
晶闸管的选择:
现阶段自并励系流都采用了三相全控整流桥，一个整流桥能够满足强励的要求．故晶闸管所能长期运行的电流，实际输出最大电流的断态重复峰值电压能够满足要求．
晶闸管的过流保护
1.快速熔断器保护
电路中加快速熔断器。
当电路发生过流故障时，它能在晶闸管过热损坏之前熔断，切断电流通路，以保证晶闸管的安全。
2. 过流继电器保护
在输出端(直流侧)或输入端(交流侧)接入过电流继电器，当电路发生过流故障时，继电器动作，使电路自动切断。
3. 过流截止保护
在交流侧设置电流检测电路，利用过电流信号控制触发电路。
当电路发生过流故障时，检测电路控制触发脉冲迅速后移或停止产生触发脉冲，从而使晶闸管导通角减小或立即关断。
晶闸管的过压保护
1.阻容保护
利用电容吸收过压。
其实质就是将造成过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电阻中消耗掉。
快速熔断器的选择：
1确定电流通过能力．
２分断能力的选择
３动态发热电流的选择，快速熔断器发热量要小于晶闸管的发热量．。
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晶闸管的保护研究
作者：王逍遥
来源：《速读·下旬》2019年第10期
摘; 要：分析了几种常见的过电压、过电流现象，提供了几种简便、实用、有效的保护方法。
该电路结构简单、可靠性高。
关键词：过电压;过电流;保护
一、晶闸管过电压保护
（一）产生过电压的原因
在电路中出现过电压，其值超过晶闸管的阻断电压时，将会使其PN结损坏。
过电压是造成晶闸管电路故障的重要原因之一，产生过电压的原因有如下几种：
1.雷击浪涌电压
直击雷和感应雷将在输电线上产生浪涌电压，尽管电网中装有阀形避雷器，但是残余电压仍有可能涌入控制电路并损坏晶闸管。
2.线路谐振产生高压
由于变压器漏电抗和二次侧线圈分布电容的存在，当变压器一次侧接通时，二次侧会产生谐振高电压，其值最大可达额定电压峰值的两倍甚至更高。