CN2198701Y - 可控硅逆变器保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种可控硅逆变器保护装置,在原有可控硅保护
电路的基础上,增加了保护元件、隔离电路和短路电
路。由于保护元件的快速恢复二极管反向击穿特性
灵敏,防止了保护可控硅的击穿损坏,同时通过隔离
电路,使输入直流端短路,切断了输入给保护可控硅
的电压,使可控硅逆变器得到过流保护,防止在下周
期出现高压脉冲冲击可控硅。该保护电路适用于高
频、高电压、大电流可控硅逆变器的可控硅保护。具
有保护效果好可靠的特点。
Description
一种可控硅逆变器保护装置,具体地涉及高电压、大电流和高频率的可控硅逆变器保护电路。
在背景技术中,高频率、高电压、大电流(一般电压在700-750V,电流在900A,频率在8KHZ)可控硅逆变器的可控硅保护,存在着许多困难。由于可控硅在逆变过程中,导通的可控硅在瞬间加上反向电压,使其截止,这时可控硅两端的电压很高。目前采用的RC吸收回路虽然能起到一定的保护作用,但RC本身的连线电感在高频下吸收效果不明显,再加上负载有时出现短、断路现象,出现信号电压叠加,高电压加在可控硅上,使可控硅击穿损坏。再如RC本身出现问题,使可控硅在高电压、高频率、大电流时难以可靠运行。
有的可控硅逆变器还采用压敏电阻器和信号反馈式保护电路等装置,在碰到上述情况时,也很难及时地将可控硅保护起来。
本实用新型可控硅逆变器保护装置的目的是为了克服上述不足,提供一种在一定高电压、高频率、大电流时保护可控硅的电路,使其可控硅逆变器正常可靠运行。
本实用新型可控硅逆变器保护装置的目的是通过这样来实现的。它是在原来可控硅保护电路的基础上,即在电流信号反馈电路、三 相全控整流桥、谐振槽路、压敏电阻、电压信号反馈电路、保护电路、移相电路、整流触发电路组成的保护电路基础上,增加了依次连接保护可控硅的保护元件、隔离电路、短路电路,对可控硅进一步保护。
保护元件由二极管Va-1、Va-2和电阻Ra-1组成;隔离电路由光电耦合器件ICA-1组成;短路电路由三级管Va-3、短路可控硅Va-4、电阻Ra-2、Ra-3、Ra-4电源P1组成。Va-1、Va-2为快速恢复二极管,它们的正极相连接,Va-1的负极连接保护可控硅的阳极,Va-2的负极连接Ra-1的一端,并和ICA-1的2脚连接,Ra-1的另一端和ICA-1的1脚与保护可控硅的阴极相连接;ICA-1的4脚连接Va-3的基极,发射极分别连接Va-4的控制极和Ra-3的一端,集电极和Ra-2的一端、电源P1的正极相连接,Ra-2的另一端连接ICA-1的5脚,Ra-3的另一端分别连接Ra-4的一端、Va-4的阴极和电源P1的负极,Va-4的阳极和Ra-4的另一端连接已有电源,并在Ra-4和已有电源之间还接有电感LA-1。
由于快速恢复二极管Va-1、Va-2的反向击穿电压很脆弱,其反向击穿特性比可控硅灵敏,在反向击穿电压达到一定时,即在微秒级内击穿,并在瞬间吸收有可能超过被保护可控硅的击穿电压。当Va-2击穿时,电阻Ra-1取出电压信号,由ICA-1转换后,ICA-1的二极管导通,使Va-3推动Va-4导通,造成输入直流端短路。这时切断输入可控硅的电压,并迫使逆变器原有过流保护装置动作,使有可能在下周期产生的高压脉冲不致出现。达到了保护可控硅的目的。
图1是由本实用新型可控硅保护装置组成的可控硅逆变器电路方框图。
图2是本实用新型可控硅保护装置的电路原理图。
下面结合附图对本实用新型作详细描述。
图1中1为单相可控硅逆变桥,2为负载,3-1为原可控硅保护电路,3-2为本实用新型可控硅逆变器保护装置的电路,4为可控硅逆变器的其它组成部分。
图2中虚线部分为本实用新型可控硅逆变器保护电路,在图中共有8只可控硅,2只为一组,使之构成可控硅桥式可控硅电路。每只可控硅需设置本实用新型可控硅逆变器保护电路(包括原保护电路)。以可控硅V7的保护电路为例,Va-1、Va-2为快速恢复二极管,它们正极相连接,Va-1的负极连接V7的阳极,Va-2的负极连接电阻Ra-1的一端和光电耦合器件ICA-1的2脚,ICA-1的1脚与Ra-1的另一端与V7的阴极相连接,ICA-1的4脚连接三极管Va-3的基极,其发射极连接短路可控硅Va-4的控制极和电阻Ra-3的一端,Ra-3的另一端连接Va-4的阴极和Ra-4的一端,并连接电源P1的负极,Va-4的阳极连接已有电源,Va-3的集电极连接Ra-2的一端和电源P1的正极,Ra-2的另一端和ICA-1的5脚相连接,Ra-4的另一端和电感La-1的一端连接,LA-1的另一端连接已有电源。
由于快速恢复二极管Va-1、Va-2的反向击穿电压很脆弱,为700-800V,其反向恢复时间为大于1us,电流为为50A。Va-1的作用是阻断正向电流,不致于保护可控硅V7出现短路。因为Va-1、Va-2的反向击穿特性比保护可控硅V7的击穿特性灵敏,当反向击穿电压达到一定数值时,在瞬间(1us内)吸收有可能超过V7的击穿电压。若Va-2击穿时,电阻Ra-1取出电压信号,使ICA-1的二极管导通。Ra-1为0.1-0.5欧姆电阻,功率为5W。这时三极管Va-3推动短路可控硅Va-4导通,造成输入直流端短路。Va-3为普通开关三极管,如3DK4等。Va-4的V DRM、Vrrm≥1000V,td+tr≤2us、ITM≥1000A,Tg≤35us。Ra-2为10K欧姆0.5W的金属膜电阻,Ra-3为0.5W510欧姆的金属膜电阻,Ra-4为500W0.5欧姆的镍、铬、铁电阻。LA-1为5-10uH电感。LA-1的作用是当Va-4导通时,作限制其电流上升用。当输入直流端短路后,即切断输入给保护控硅V7的电压,并迫使原有可控硅逆变器过流保护装置动作,使其可能在下周期产生的高电压脉冲不出现。以实现可控硅的保护。
本实用新型可控硅逆变器保护装置,适用于高频、高电压、大电流的可控硅逆变器的可控硅保护,具有保护效果好可靠的特点。
Claims (3)
1、一种可控硅逆变器保护装置,由连接保护可控硅的电流信号反馈电路、三相全控整流桥、谐振槽路、压敏电阻、电压信号反馈电路、保护电路、移相电路、整流触发电路组成的保护电路;其特征在于所述的组成保护电路的可控硅还依次连接由保护元件、隔离电路和短路电路,所述的保护元件由二极管Va-1、Va-2和电阻Ra-1组成;所述的隔离电路由光电耦合器件ICA-1构成,所述的短路电路由三极管Va-3、短路可控硅Va-4、电阻Ra-2、Ra-3、Ra-4的电源P1构成;Va-1、Va-2的正极相连接,Va-1的负极连接保护可控硅的阳极,Va-2的负极连接电阻Ra-1的一端,并与ICA-1的2脚连接,Ra-1的另一端与ICA-1的1脚、保护可控硅的阴极相连接,ICA-1的4脚连接Va-3的基极,发射极分别连接Va-4的控制极和Ra-3的一端,集电极和Ra-2的一端、电源P1的正极连接,Ra-2的一另端连接ICA-1的5脚,Ra-3的另一端分别连接Ra-4的一端、Va-4的阴极和电源P1的负极,Va-4的阳极和Ra-4的另一端连接已有电源。
2、根据权利要求1所述的可控硅逆变器保护装置,其特征在于,短路电路的Ra-4与已有电源之间,还连接电感LA-1。
3、根据权利要求1、2所述的可控硅逆变器的保护装置,其特征在于,短路电路的电源P1为4-6伏的直流电源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 94242112 CN2198701Y (zh) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 可控硅逆变器保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 94242112 CN2198701Y (zh) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 可控硅逆变器保护装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN2198701Y true CN2198701Y (zh) | 1995-05-24 |
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ID=33848757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 94242112 Expired - Fee Related CN2198701Y (zh) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 可控硅逆变器保护装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN2198701Y (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1050245C (zh) * | 1996-10-21 | 2000-03-08 | 成都希望电子研究所 | 避免逆变器上下功率管瞬间短路的电路 |
CN101611535B (zh) * | 2007-03-13 | 2013-06-19 | 西门子公司 | 在直流电压中间电路短路时限制具有功率半导体的变流器损坏的方法 |
-
1994
- 1994-06-15 CN CN 94242112 patent/CN2198701Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1050245C (zh) * | 1996-10-21 | 2000-03-08 | 成都希望电子研究所 | 避免逆变器上下功率管瞬间短路的电路 |
CN101611535B (zh) * | 2007-03-13 | 2013-06-19 | 西门子公司 | 在直流电压中间电路短路时限制具有功率半导体的变流器损坏的方法 |
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