晶闸管的保护
电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护
电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
晶闸管主电路的参数计算需要考虑电路的稳定性及性能的优化，而晶闸管的保护则是为了保证电路的安全运行。
首先，对于晶闸管主电路的参数计算，主要包括以下几个方面：1.阻抗参数计算：阻抗参数包括输入电抗和输出电抗。
输入电抗可以通过电源的特性以及电路的设计来计算，输出电抗则是通过负载的特性和电路的设计来计算。
阻抗参数的计算可以帮助我们确定电路的稳定性和性能。
2.电流和电压参数计算：计算电流和电压参数是为了确保晶闸管的正常工作。
电流参数主要包括峰值电流和有效电流，需要根据负载以及晶闸管的特性来计算。
电压参数主要包括峰值电压和平均电压，同样需要根据负载和晶闸管的特性来计算。
3.热参数计算：晶闸管工作时会产生热量，因此需要计算热参数来确保晶闸管的温度不超过其允许的工作温度。
热参数包括导通状态和关断状态下的热阻，以及晶闸管的最大工作温度。
此外，晶闸管主电路的保护也非常重要。
保护电路的设计可以避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。
1.过载保护：晶闸管受到过载时会发热，保护电路需要及时检测并切断电路以防止晶闸管被损坏。
过载保护可以通过电流检测电路来实现。
2.短路保护：当负载发生短路故障时，保护电路需要能够检测并切断电路，避免晶闸管受到过大电流的损坏。
3.过压保护：过压保护可以通过电压检测电路来实现，当晶闸管主电路中电压超过设定值时，保护电路会及时切断电路。
4.过流保护：过流保护可以通过电流检测电路来实现，当晶闸管主电路中电流超过预设值时，保护电路会及时切断电路。
5.温度保护：通过温度传感器来监测晶闸管的温度，当温度超过设定值时，保护电路会切断电路以避免晶闸管过热而损坏。
总之，晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
参数计算可以帮助我们优化电路设计，使其具有更好的性能和稳定性；保护电路可以确保晶闸管主电路的安全运行，避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。
晶闸管相关练习题
晶闸管相关练习题
晶闸管是一种常用的电子器件，广泛应用于电力电子控制领域。
为了帮助大家更好地掌握晶闸管的操作和特性，以下是一些晶闸管相关练习题，供大家练习和巩固知识。
题目一：晶闸管的基本特性
1. 什么是晶闸管？它的主要结构是什么？
2. 晶闸管的工作原理是什么？
3. 晶闸管的常见用途有哪些？
题目二：晶闸管的控制
1. 晶闸管的触发方式有哪些？请分别介绍。
2. 画出晶闸管的典型触发电路，并解释其工作原理。
3. 晶闸管的关断方式有哪些？请分别介绍。
题目三：晶闸管的保护和应用
1. 晶闸管的过电流保护方法有哪些？
2. 晶闸管的过压保护方法有哪些？
3. 晶闸管在电机控制中的应用有哪些？请举例说明。
题目四：晶闸管的特性参数
1. 什么是晶闸管的导通压降和关断压降？它们分别有什么特点？
2. 什么是晶闸管的阻断能力？
3. 什么是晶闸管的恢复时间和导通延迟时间？它们对晶闸管性能有何影响？
题目五：晶闸管的常见故障和排除方法
1. 晶闸管的常见故障有哪些？请分别介绍。
2. 当晶闸管出现故障时，我们应该如何判断和排除问题？
3. 晶闸管故障的预防措施有哪些？
题目六：晶闸管的逆变电路
1. 什么是逆变电路？它有什么常见的应用？
2. 画出晶闸管逆变电路的典型示意图，并解释其工作原理。
3. 晶闸管逆变电路的控制方法有哪些？
以上是一些晶闸管相关的练习题，希望能够帮助大家更好地理解和掌握晶闸管的知识。
通过不断练习和学习，我们可以在电力电子控制领域中更加熟练地应用晶闸管，为实际工程带来更多的便利与效益。
祝大家在晶闸管的学习中取得好成绩！。
关于晶闸管的保护措施的文章
• 在晶闸管里有许多的保护措施，不只是保 护自身，一些保护措施还可以保护我们不 受到伤害。
•
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一定值时晶闸 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一定值时，晶闸管就会立即损坏。因 此，必须研究过电压的产生原因及抑制过 电压的方法。
• 在我们日常使用中要好好的避免以上内容， 防止晶闸管损坏或者减少使用寿命。 Nhomakorabea•
过电压产生的原因主要是供给的电功率 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。
• 主要发现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 是很危险的。
防止晶闸管损坏的保护措施
防止晶闸管损坏的保护措施
晶闸管元件的主要弱点是承受过电流和过电压的力量很差，即使短时间的过流和过电压，也可能导致晶闸管的损坏，所以必需对它采纳适当的爱护措施。
1、过流爱护
晶闸管消失过电流的主要缘由是过载、短路和误触发。
过流爱护有以下几种：
a）快速容断器，快速容断器中的溶丝是银质的，只要选用适当，在同样的过电流倍数下，它可以在晶闸管损坏前先溶断，从而爱护了晶闸管；
b）过电流继电器，当电流超过过电流继电器的整定值时，过电流继电器就会动作，切断爱护电路。
但由于继电器动作到切断电路需要肯定时间，所以只能用作晶闸管的过载爱护；
c）过载截止爱护，利用过电流的信号将晶闸管的触发信号后移或使晶闸管的导通角减小，或干脆停止触发爱护晶闸管。
2、过压爱护
过电压可能导致晶闸管的击穿。
其主要缘由是由于电路中电感元件的通断、熔断器熔断或晶闸管在导通与截止间的转换。
对过压爱护可采纳两种措施：
a）阻容爱护，阻容爱护是电阻和电容串联后，接在晶闸管电路中的一种过电压爱护方式。
其实质是利用电容器两端电压不能突变和电
容器的电场储能以及电阻使耗能元件的特性，把过电压的能量变成电场能量储存在电场中，并利用电阻把这部分能量消耗掉；
b）硒堆爱护。
浅析晶闸管的过电压保护
一
６２ —
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计 算机 光盘 软件 与 应用
工程技术
件。
Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｎｃ ｔ ０ ｓ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄＡ ｐ ａ ｉ ｎ
２ １ 年第 １ ０２ ７期
电压，如 图 ５所示。当整流桥 中某两桥臂突然阻断时，因
（ ）压敏 电阻 ２
电过 电压 。
（ ）三相 Ｄ Ｃ 连接 （ ）三 相整 流式 ｄ 图 １ 交流 侧 阻容吸 收 电路 的接 法 ２ ． 交 流侧 浪涌过 电压 及其 保护 ．２ １
当发生雷击或从电网侵入更高的浪涌过 电压时，虽有 按过 电压保护的部位 ，可分为：交流侧保护、器件侧 阻 容吸 收 电路保 护 ，过 电压仍 会突 破允 许值 ， 因此 ，在采 保护和直流侧保护。 用阻容吸收 电路保护的同时，可以用类似稳压管稳压原理 ２１ 交流侧过电压保护 ． 的硒堆或压敏电阻来保护 ，它们 能把浪涌电压抑制在晶闸 ２１ 交流侧操作过 电压及其保护 ．１ ． 管 装置 允许 的范 围 内。 由于操作交流侧 电源 时，使 电感元件聚集的能量骤然 （ ）硒堆 １ 释放所引起的瞬时过 电压 ，一般有以下几种情况： （ ）由于变压器一次、二次绕组之间存在分布电容， １ 若在一次电压峰值时合 闸，一次高电压将经分布 电容耦合 到二次绕组上而出现 瞬间过电压 。通常可以在变压器二次 绕组或在三相变压器二次绕组的星形中点与地之间，并联 接入适当的电容（ 一般为 Ｏ Ｆ， ． ） ５ 或在一次绕组与二次绕组 之间加屏蔽层，就可 以显著减小这种过 电压 。 （ ）变压 器空 载 时 ， 次绕 组 内只有励 磁 电流 ，而励 ２ 一 磁 电流滞后电源 电压约 ９。 当电源 电压过零时 ， ０。 这时若突 然断闸，由于励磁 电流突变，所 以在二次绕组感应出很高 的瞬时过 电压，其峰值可达电源电压峰值的 ６ 以上 ，对 倍 晶闸 管非 常有 害 。 （ ）单相连接 ａ （ ）三相 Ｙ ｂ 连接 （ ）三相 Ｄ连接 ｃ 图 ２硒堆保护的接法
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。
晶闸管的过电压和过电流保护
晶闸管的过电压和过电流保护在电力电子电路中，为确保变流电路正常工作，除了适当选择电力电子器件参数、设计良好的驱动电路外，还要采用必要的保护措施，即过电压保护、过电流保护、du/dt及di/dt的限制。
晶闸管的过电压保护晶闸管的过电压能力极差，当元件承受的反向电压超过其反向击穿电压时，即使时间很短，也会造成元器件反向击穿损坏。
如果正向电压超过晶闸管的正向转折电压，会引起晶闸管硬开通，它不仅使电路工作失常，且多次硬开通后元器件正向转折电压要降低，甚至失去正向阻断能力而损坏。
因此必须抑制晶闸管上可能出现的过电压，采取过电压保护措施。
1.晶闸管关断过电压及其保护晶闸管从导通到阻断时，和开关电路一样，因线路电感（主要是变压器漏感）释放能量会产生过电压。
由于晶闸管在导通期间，载流子充满元件内部，所以元器件在关断过程中，正向电流下降到零时，元器件内部仍残存着载流子。
这些积蓄载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流，使积蓄载流子迅速消失，这时反向电流减小的速度极快，即di/dt极大。
晶闸管关断过程中电流与管压降的变化如图1所示。
因此，即使和元器件串联的线路电感L很小，电感产生的感应电势L（di/dt）值仍很大，这个电势与电源电压串联，反向加在已恢复阻断的元器件上，可能导致晶闸管的反向击穿。
这种由于晶闸管关断引起的过电压，称为关断过电压，其数值可达工作电压峰值的5～6倍，所以必须采取抑制措施。
如图2（a）所示，晶闸管两端的电压波形在管子关断的瞬时出现反向电压尖峰（毛刺）即为关断过电压。
当整流器输出端接续流二极管时，续流二极管由导通转为截止的瞬间，也是立即承受反向电压的，所以同样会产生关断过电压，故对续流二极管也应采取过电压保护措施。
图1 晶闸管关断过程中电流与管压降的变化图2 晶闸管关断过电压波形对于这种呈尖峰状的瞬时过电压，最常用的保护方法是在晶闸管两端并联电容，利用电容两端电压瞬时不能突变的特性，吸收尖峰过电压，把电压限制在管子允许的范围。
晶闸管的保护电路是什么
晶闸管----可控硅电源的重要组成部分，有了 它才可以算是可控硅电源。
• 晶闸管的保护电路，大致可以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。
• 看了这些文章，相信大家对晶闸管的保护 电路起到了什么作用吧。
• 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。
• 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。
• 设备自身运行中以及非正常运行中也有过 电压出现。出现这些是正常现象，不是设 备损坏的节奏。所以不用担心。
单相晶闸管的工作原理及其保护电路的介绍
单相晶闸管的工作原理及其保护电路的介绍下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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晶闸管基础知识单选题100道及答案解析
晶闸管基础知识单选题100道及答案解析1. 晶闸管导通的条件是（）A. 阳极加正向电压，门极加正向电压B. 阳极加反向电压，门极加反向电压C. 阳极加正向电压，门极加反向电压D. 阳极加反向电压，门极加正向电压答案：A解析：晶闸管导通需要阳极加正向电压，门极加正向电压。
2. 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，这种特性称为（）A. 可控性B. 不可控性C. 半控性D. 全控性答案：C解析：晶闸管一旦导通，门极失去控制作用，是其半控特性。
3. 晶闸管的关断条件是（）A. 阳极电流小于维持电流B. 阳极电流大于维持电流C. 阳极电压小于反向击穿电压D. 阳极电压大于反向击穿电压答案：A解析：当阳极电流小于维持电流时，晶闸管关断。
4. 以下哪种不是晶闸管的主要参数（）A. 正向重复峰值电压B. 反向重复峰值电压C. 通态平均电流D. 开通时间答案：D解析：开通时间不是晶闸管的主要参数，晶闸管主要参数通常包括正向重复峰值电压、反向重复峰值电压、通态平均电流等。
5. 晶闸管的伏安特性是指（）A. 阳极电压与阳极电流的关系B. 门极电压与门极电流的关系C. 阳极电压与门极电流的关系D. 门极电压与阳极电流的关系答案：A解析：晶闸管的伏安特性是指阳极电压与阳极电流的关系。
6. 晶闸管在电路中主要用于（）A. 放大信号B. 滤波C. 整流D. 产生高频信号答案：C解析：晶闸管常用于整流电路。
7. 要使晶闸管可靠导通，触发脉冲的宽度应（）A. 尽量窄B. 等于晶闸管的开通时间C. 远大于晶闸管的开通时间D. 小于晶闸管的开通时间答案：C解析：触发脉冲宽度应远大于晶闸管的开通时间，以确保可靠导通。
8. 晶闸管的擎住电流比维持电流（）A. 大B. 小C. 相等D. 不确定答案：A解析：擎住电流比维持电流大。
9. 当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（）A. 导通状态B. 关断状态C. 饱和状态D. 不定状态答案：B解析：承受反向阳极电压时，管子处于关断状态。
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。
10.3晶闸管的串并联保护
2．晶闸管的过电压保护 晶闸管元件的过电压能力极差，当元件承受的反向电压超 过其反向击穿电压时，即使时间极短，也会使元件反向击 穿损坏，因此，必须考虑过电压保护。
产生过电压的原因，主要是： 1.电源变压器原边的开断与接通， 2.直流侧负载电感的切断， 3.快速熔断器的熔断， 4.晶闸管本身的动作以闪电雷击和其他干扰等造成的。 产生过电压的实质是：由于电路中积聚的电磁能量消散不 掉。
7
4
1)设置快速熔断器
2)装设过流继电器及快速开关 在直流侧装设直流过流继电器，或在交流侧经电流互感器 装设过流继电器，也可以保护晶闸管元件。 3)整流触发脉冲移相保护 当整流端负载出现严重过载或短路时，利用过电流的信号 ，把晶闸管元件的触发脉冲移后，使晶闸管的导通角减小 或者停止触发，这对于过载或短路开始时浪涌电流不大的 情况是适用的。
因此，过电压保护就是要吸收或消散这些能量，电阻 电容、硒堆和压敏电阻等元件即可起到这种作用。
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硒堆就是成组串联的硒整流片。虽然硒堆较阻容元件体积 大、成本高，但它有较大的吸收过电压能力，因此，较广 泛地应用于容量较大的电路中。 金属氧化物压敏电阻的体积小，伏安特性很陡，它对浪涌 过电压抑制能力很强，反应也快，是一种比较好的过电压 保护元件，完全可用来取代硒堆。 硒堆和压敏电阻在晶闸管电路中的接法与阻容保护大体相 同，只是在交流侧常接成Y形。
10.3 晶闸管的串并联保护
10.6.1 晶闸管的串、并联电路
1．晶闸管的并联应用 当通过晶闸管的电流超过一只晶闸管的定额时，可将几只 晶闸管并联应用。
1
(1)串电阻均流。这个方法虽较简单，但是电阻上要损耗功 率，且对于动态均流不起作用，故只适用于小功率。 (2)串电抗均流。它对于稳态与动态都有均流作用。 (3)变压器分组均流。利用变压器次级线圈的阻抗相等来获 得均流。同时具有稳态与动态均流效果，适用于有变压器 供电的情况。
晶闸管的过电压保护
晶闸管的过电压保护
引起过电压的主要缘由是电路中含有电感元件（如变压器、电抗器线圈等）。
例如，当变压器原边电路的拉闸、整流装置直流侧的开关切断，快速熔断器熔丝的熔断、晶闸管由正向导通转变为反向阻断时消失的自感电动势以及雷电等都可能引起过电压。
晶闸管承受过电压的力量极差，当电路中电压超过其反向击穿电压时，即使时间极短，也简单反向击穿而损坏。
假如正向电压超过其额定电压，还可能引起晶闸管误导通。
这种误导通次数频繁时，如导通电流较大，也可能使器件特性变坏，甚至损坏。
因此，除选用管子时，必需考虑肯定的电压平安系数外，还必需实行措施消退晶闸管上可能消失的过电压。
消退过电压现象通常可以采纳阻容汲取电路。
晶闸管过电压阻容爱护电路是利用电容来汲取过电压，其实质是将引起过电压的磁场能量变成电场能量储存在电容器之中，然后电容器通过电阻放电，把能量渐渐消耗在电阻中，这就是过电压爱护的基本方法。
阻容汲取装置的接入方式有三种，阻容汲取电路可以并联在晶闸管电路的沟通侧、直流侧或器件侧，如图1所示。
图1 阻容汲取电路在可控整流电路中的安装位置
阻容汲取爱护应用广泛，性能牢靠，但是对于能量较大、持续时间较长的过电压则不能完全抑制。
在这种状况下，可采纳硒堆爱护，或同时使用阻容元件和硒。
晶闸管的过压保护原理是什么
晶闸管的过压保护原理是什么？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，如图1所示。
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：如图1中的环节3-阻容吸收保护。
其中阻容吸收电路的接线方式如图2 所示。
(a)单相电路(b)三相电路(c)三相整流式阻容电路图2 交流侧阻容保护的几种接法②交流侧浪涌过电压保护：如图1中的环节5-硒堆(可多次使用)、6-压敏电阻(一次性使用)。
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。
保护接线方式如图3所示。
压敏电阻的主要缺点是持续的平均功率太小(仅数瓦)，如果正常工作的电压超过它的额定电压，很短时间就会因过热而损坏，因此不宜应用于那些频繁出现过电压的场合。
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，如图1 所示。
对于容量较小的装置，可采用阻容保护抑制过电压;如果容量较大，应选择硒堆或压敏电阻保护。
晶闸管的保护措施
晶闸管的保护措施
电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因
操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起
雷击过电压：由雷击引起
内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
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，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。
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。
过电压保护措施过电压抑制措施及配置位置
F－避雷器D－变压器静电屏蔽层C－静电感应过电压抑制电容
RC1－阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2－阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路
RV－压敏电阻过电压抑制器RC3－阀器件换相过电压抑制用RC电路
RC4－直流侧RC抑制电路RCD－阀器件关断过电压抑制用RCD电路
电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种。
其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电路范畴。
过电流——过载和短路两种情况
保护措施
过电流保护措施及配置位置
同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性。
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。
快熔对器件的保护方式：全保护和短路保护两种
全保护：过载、短路均由快熔开展保护，适用于小功率装置或器件裕度较大的场合。
短路保护：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用。
对重要的且易发生短路的晶闸管设备，或全控型器件，需采用电子电路开展过电流保护。
常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，响应最快。
晶闸管阻容保护计算方法
晶闸管的保护内容很多，使用的保护方法也很多。
这里叙述的仅是晶闸管本身的过电压保护所常用的阻容吸收以及电阻电容取值计算方法。
尽管计算公式很简单，使用很频繁，但还是常有问询者了解此事。
一、计算公式例如图一是一个晶闸管三相全波整流桥。
每只晶闸管两端都并联了一组串联的电阻R和电容C，这就是所谓的“阻容吸收”。
图一晶闸管阻容吸收示意图王兆安和张明勋主编的“电力电子设备设计和应用手册”第二版第五章5.2.1节，提供了计算公式：吸收电容：C = (2～4)×10-3 IT(AV) (μf)式中IT(AV)为晶闸管中通过的通态电流平均值。
系数(2～4)表示2、3、4三数字中自选。
电容交流电压选晶闸管两端交流有效值的1.5倍。
如电容以直流电压标称，则选晶闸管两端交流有效值的5倍。
吸收电阻：R = 10～30 Ω (10到30欧自选)电阻功率：P ≥ f•C•10-6•(UARM)2 (瓦)式中：f 为电源频率(Hz)C为上式计算的吸收电容值(μf)UARM 为晶闸管两端反向工作峰值电压(V)二、实例晶闸管三相全波整流桥，阻性负载，输入电压交流有效值380V，输出直流电流平均值ID = 1500A，计算每只晶闸管上阻容吸收的电阻、电容值。
经计算，每只晶闸管两端反向工作峰值电压为：V = 380V × 1.41 = 536V每只晶闸管通过的通态平均电流为IT(AV) = 0.333 ID = 1500×0.333 = 500A1，吸收电容：C = (2～4)×10-3 IT(AV)= 3×10-3×500 = 1.5μf (取系数为3)电容耐压(交流) VC(AC) = 380 × 1.5 = 570V电容耐压(直流) VC(DC) = 38 × 5 = 1900V2，取吸收电阻：R = 30 Ω吸收电阻功率P ≥ f•C•10-6•(UARM)2= 50 × 1.5 ×10-6×(536)2= 21.55瓦选用30Ω、50瓦电阻。
晶闸管过电流的保护措施
晶闸管过电流的保护措施
晶闸管过电流的爱护措施有下列几种：
1．快速熔断器
一般熔断丝由于熔断时间长，用来爱护晶闸管很可能在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断，这样就起不了爱护作用。
因此必需采纳专用于爱护晶闸管的快速熔断器。
快速熔断器用的是银质熔丝，在同样的过电流倍数之下，它可以在晶闸管损坏之前熔断，这是晶闸管过电流爱护的主要措施。
快速熔断器的接入方式有三种，如图1所示。
其一是快速熔断器接在输出（负载）端，这种接法对输出回路的过载或短路起爱护作用，但对元件本身故障引起的过电流不起爱护作用。
其二是快速熔断器与元件串联，可以对元件本身的故障进行爱护。
以上两种接法一般需要同时采纳。
第三种接法是快速熔断器接在输入端，这样可以同时对输出端短路和元件短路实现爱护，但是熔断器熔断之后，不能马上推断是什么故障。
熔断器的电流定额应当尽量接近实际工作电流的有效值，而不是按所爱护的元件的电流定额（平均值）选取。
图1 快速熔断器的接入方式
2．过电流继电器
在输出端（直流侧）装直流过电流继电器，或在输入端（沟通侧）经电流互感器接入灵敏的过电流断电器，都可在发生过电流故障时动
作，使输入端的开关跳闸。
这种爱护措施对过载是有效的，但是在发生短路故障时，由于过电流电器的动作及自动开关的跳闸都需要肯定时间，假如短路电流比较大，这种爱护方法不很有效。
3．过流截止爱护
利用过电流的信号将晶闸管的触发脉冲移后，使晶闸管的导通角减小或者停止触发。
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漏源过电压的保护
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（五）保护电路
2、IGBT的保护 IGBT的保护
识别集电极电压的过电流保护电路
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（二）过电压及其保护
器件开关引起冲击过电压 雷击、干扰引起浪涌过电压 雷击、
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（二）过电压及其保护
1、晶闸管关断过电压及保护
iT 反射漏电流i 反射漏电流iRS Id uT
d _i L dt
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
电力电子器件的保护 二、晶闸管的串联与并联
（二）晶闸管的并联
电阻均流
电感均流
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（一）缓冲电路
1、开通缓冲电路 开通缓冲电路
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（一）缓冲电路
2、关断缓冲电路 关断缓冲电路
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
三相三角形连接
三相整流连接
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（采用压敏电阻吸收） 交流侧过电压及保护（采用压敏电阻吸收）
压敏电阻的伏安特性
压敏电阻的几种接法
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、直流侧过电压及保护 产生： 产生： 直流侧切除负载、快熔熔断、晶闸管开路时， 直流侧切除负载、快熔熔断、晶闸管开路时，在直流侧感 应出过电压。 应出过电压。 抑制： 抑制： 在整流输出端并联压敏电阻。 在整流输出端并联压敏电阻。
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（五）保护电路
1、功率MOSFET的保护 功率MOSFET的保护 工作保护： 工作保护： 栅源过电压保护 漏源过电压保护 漏极过电流保护
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（五）保护电路
1、功率MOSFET的保护 功率MOSFET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。
（二）过电压及其保护
1、晶闸管关断过电压及保护
VT1 VT2
L
uT1 VT1由导 VT1由导 通－关断
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
一、二次绕组间在在分布电容，一次侧合闸瞬间，高压通过分 二次绕组间在在分布电容，一次侧合闸瞬间， 布电容耦合到二次侧，使二次侧出现过电压。 布电容耦合到二次侧，使二次侧出现过电压。 突然断开一次侧开关，产生很大的感应电动势， 突然断开一次侧开关，产生很大的感应电动势，二次侧感应出 市电压。 市电压。 其它设备分断时，变压器漏抗和线路分布电感形成过电压，施 其它设备分断时，变压器漏抗和线路分布电感形成过电压， 加于晶闸管。 加于晶闸管。
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
2、正向电流上升率di/dt的抑制 正向电流上升率di/dt的抑制 如电流上升率过大，会使晶闸管损坏。 如电流上升率过大，会使晶闸管损坏。 抑制方法： 抑制方法： 串接进线电感或桥臂电感。 串接进线电感或桥臂电感。 采用整流式阻容电路。 采用整流式阻容电路。 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 二、晶闸管的串联与并联
（一）晶闸管的串联
电力电子器件的保护 二、晶闸管的串联与并联
（一）晶闸管的串联
均压电阻R 的选取： 均压电阻Rj的选取：
R j ≤ (0.1 ~ 0.25)U Tn / I DRM
均压电阻R 的功率： 均压电阻Rj的功率：
Um 2 1 PRj ≥ K Rj ( ) n Rj
1、快速熔断器保护
FU U V W
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
2、电子线路控制保护
电力电子器件的保护 一、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
3、直流快速开关保护 动作时间2ms，断弧时25-30ms。用于功率大、 动作时间2ms，断弧时25-30ms。用于功率大、短路可能 性大的系统。 性大的系统。 4、进线电抗限制保护 具有限流效果，但大负载时交流压降大。 具有限流效果，但大负载时交流压降大。
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
（一）过电流ห้องสมุดไป่ตู้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、晶闸管的保护
（一）过电流及其保护
（一）缓冲电路
3、复合缓冲电路
耗能式
馈能式
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（一）缓冲电路
IGBT桥臂模块的缓冲电路 IGBT桥臂模块的缓冲电路
小容量 中容量
大容量
电力电子器件的保护 三、全控型电力电子器件的缓冲与保护
（五）保护电路
1、功率MOSFET的保护 功率MOSFET的保护 静电保护： 静电保护： 用抗静电包装袋、导电材料包装袋或金属容器存放功率MOSFET。 用抗静电包装袋、导电材料包装袋或金属容器存放功率 。 取用时必须使用接地良好的抗静电腕带，要拿管壳，不要拿引线。 取用时必须使用接地良好的抗静电腕带，要拿管壳，不要拿引线。 安装时，工作台、电烙铁应良好接地。 安装时，工作台、电烙铁应良好接地。 测试时，工作台与测试仪器都必须良好接地。 测试时，工作台与测试仪器都必须良好接地。将三个电极全部接入 测试仪器后，才可加电。改换测试时，电压和电流要先恢复到零。 测试仪器后，才可加电。改换测试时，电压和电流要先恢复到零。