晶闸管中频电源逆变可控硅的选定
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晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择一、晶闸管(可控硅)两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管(可控硅)电路中,常在其两端并联RC串联网络,该网络常称为RC阻容吸收电路。
我们知道,晶闸管(可控硅)有一个重要特性参数-断态电压临界上升率dlv/dlt。
它表明晶闸管(可控硅)在额定结温和门极断路条件下,使晶闸管(可控硅)从断态转入通态的最低电压上升率。
若电压上升率过大,超过了晶闸管(可控硅)的电压上升率的值,则会在无门极信号的情况下开通。
即使此时加于晶闸管(可控硅)的正向电压低于其阳极峰值电压,也可能发生这种情况。
因为晶闸管(可控硅)可以看作是由三个PN结组成。
在晶闸管(可控硅)处于阻断状态下,因各层相距很近,其J2结结面相当于一个电容C0。
当晶闸管(可控硅)阳极电压变化时,便会有充电电流流过电容C0,并通过J3结,这个电流起了门极触发电流作用。
如果晶闸管(可控硅)在关断时,阳极电压上升速度太快,则C0的充电电流越大,就有可能造成门极在没有触发信号的情况下,晶闸管(可控硅)误导通现象,即常说的硬开通,这是不允许的。
因此,对加到晶闸管(可控硅)上的阳极电压上升率应有一定的限制。
为了限制电路电压上升率过大,确保晶闸管(可控硅)安全运行,常在晶闸管(可控硅)两端并联RC阻容吸收网络,利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。
因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感),所以与电容C 串联电阻R可起阻尼作用,它可以防止R、L、C电路在过渡过程中,因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管(可控硅)。
同时,避免电容器通过晶闸管(可控硅)放电电流过大,造成过电流而损坏晶闸管(可控硅)。
由于晶闸管(可控硅)过流过压能力很差,如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。
RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。
二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择电容的选择:C=(2.5-5)×10的负8次方×IfIf=0.367IdId-直流电流值如果整流侧采用500A的晶闸管(可控硅)可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF选用2.5mF,1kv 的电容器电阻的选择:R=((2-4) ×535)/If=2.14-8.56选择10欧PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)/2Pfv=2u(1.5-2.0)u=三相电压的有效值If----正向电流PR---- 电阻功率PfV--- 额定功率fc--- 不是符号!是f*c,就是频率*容值!阻容吸收回路在实际应用中,RC的时间常数一般情况下取1~10毫秒。
一、可控硅半导体结构及其工作原理:以单向可控硅为例晶闸管(Thyristor)又叫可控硅T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。
晶闸管的工作条件:1. 晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受和种电压,晶闸管都处于关短状态。
2. 晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
3. 晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。
4. 晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。
晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结图1,可以把它中间的NP分成两部分,构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图2当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导铜,必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。
图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。
因此,两个互相复合的晶体管电路,当有足够的门机电流Ig流入时,就会形成强烈的正反馈,造成两晶体管饱和导通,晶体管饱和导通。
设PNP管和NPN管的集电极电流相应为Ic1和Ic2;发射极电流相应为Ia和Ik;电流放大系数相应为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,设流过J2结的反相漏电电流为Ic0,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和:Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为Ik=Ia+Ig从而可以得出晶闸管阳极电流为:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图3所示。
当晶闸管承受正向阳极电压,而门极未受电压的情况下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0 晶闸关处于正向阻断状态。
浅析晶闸管参数选择晶闸管是一种常用的电子器件,它具有可控开关和放大功率的特性,被广泛应用于电力系统、变频调速、电磁加热等领域。
在选择晶闸管参数时,需要考虑很多因素,包括控制电压、最大正向电流、最大反向电压、导通压降、关断时间等。
本文将浅析晶闸管参数选择的基本原则和注意事项。
一、控制电压控制电压是指晶闸管的触发电压,也称为开启电压。
一般来说,控制电压越低,晶闸管的触发灵敏度越高,对外部触发脉冲的抗干扰能力也越强。
在选择晶闸管参数时,需要根据具体的控制电压要求进行选择。
二、最大正向电流和最大反向电压最大正向电流和最大反向电压是晶闸管的两个重要参数,它们决定了晶闸管能够承受的最大电流和最大电压。
在实际应用中,需要根据负载的电流和电压要求来选择晶闸管的最大正向电流和最大反向电压,以确保晶闸管能够正常工作并具有足够的安全裕量。
三、导通压降晶闸管的导通压降是指晶闸管在导通状态下的电压降,也称为正向压降。
导通压降越小,晶闸管的导通损耗就越小,因此在选择晶闸管参数时,需要尽量选择导通压降较小的型号,以提高系统的能效。
四、关断时间晶闸管的关断时间是指晶闸管在导通状态切换到关断状态所需的时间,也称为关断时间。
关断时间越短,晶闸管的开关速度就越快,对系统的稳定性和动态响应能力就越好。
因此在选择晶闸管参数时,需要根据实际的开关速度要求来选择合适的型号。
除了以上四个基本参数外,还有很多其他参数需要考虑,在实际选择晶闸管时需要全面考虑各种参数之间的相互影响,综合分析各种因素来选择合适的晶闸管型号,以确保系统的稳定性、可靠性和高效性。
晶闸管参数选择是一个复杂的工程,需要综合考虑各种因素,同时也需要根据具体的应用场景来进行选择。
希望本文能够对读者在晶闸管参数选择方面有所启发,帮助大家更好地进行晶闸管的选型和应用。
【浅析晶闸管参数选择】。
浅析晶闸管参数选择
晶闸管是一种常用的功率电子器件,其广泛应用于各种电力控制电路中。
晶闸管的参数选择对于电路的性能和稳定性具有重要影响。
本文将从电流和电压能力、触发电流和触发电压以及频率响应等方面浅析晶闸管参数的选择。
首先是电流和电压能力。
晶闸管在工作时会承受较大的电流和电压,因此其参数选择应考虑到电路中的最大工作电流和最大工作电压。
晶闸管的额定电压应大于电路中的最大工作电压,以确保不会出现击穿现象。
而额定电流应大于电路中的最大工作电流,以避免晶闸管过载损坏。
其次是触发电流和触发电压。
晶闸管的触发电流是指晶闸管进入导通状态所需的最小电流,而触发电压是指晶闸管进入导通状态所需的最小电压。
在参数选择时,应尽量选择触发电流和触发电压较低的晶闸管,这样可以减小控制电路的功耗,并提高电路的响应速度。
最后是频率响应。
晶闸管的频率响应是指晶闸管能够承受的最高工作频率。
在参数选择时,应根据电路的工作频率选择对应的晶闸管,以确保能够正常工作并且不会由于频率过高而损坏。
晶闸管参数的选择应根据电路的需求来确定。
对于电流和电压能力,选择应考虑电路的最大工作电流和最大工作电压;对于触发电流和触发电压,应尽量选择较低的参数以提高电路的性能和响应速度;对于频率响应,选择应根据电路的工作频率来确定。
通过合理选择晶闸管参数,可以确保电路的安全稳定运行。
浅析晶闸管参数选择
晶闸管参数选择是指在设计电路时,根据电路的特点和需要,选择合适的晶闸管参数,以使电路获得最佳的性能和可靠性。
晶闸管有许多参数,如电压能力、电流能力、最大绝缘电压、最大耗散功率、导通压降、反向漏电流等。
以下为一些重要的晶闸管参数选择的浅析:
1. 电压能力:选择晶闸管时必须要考虑到待控制电路的最大电压。
一般情况下,在
选择晶闸管时,该器件的电压等级应至少比待控制电路的最大电压高20%。
3. 最大绝缘电压:即晶闸管的绝缘电阻和最大反向电压。
在选择晶闸管时,必须考
虑到晶闸管在电路中的位置和被控制的电源,以及周围环境的情况,选择符合实际情况要
求的最大绝缘电压。
4. 最大耗散功率:晶闸管在控制电路中需要释放大量的功率,因此最大耗散功率是
非常重要的参数。
在实际选择中,应根据待控制电路中的功率和晶闸管的特性来决定选用
的晶闸管的最大耗散功率。
5. 导通压降:选择晶闸管时,也要考虑到其导通压降的参数。
导通压降一般是晶闸
管的额定值,不能超过这个额定值,否则将会造成电路的不稳定和不可靠。
6. 反向漏电流:晶闸管的反向漏电流表示器件的导通状态下,带反向电压时的电流
大小,这一参数应该越小越好。
如果反向漏电流较大,会影响晶闸管的稳定性,导致电路
故障。
晶闸管可控硅阻容吸收元件的选择TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】一、晶闸管(可控硅)两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管(可控硅)电路中,常在其两端并联RC串联网络,该网络常称为RC阻容吸收电路。
我们知道,晶闸管(可控硅)有一个重要特性参数-断态电压临界上升率dlv/dlt。
它表明晶闸管(可控硅)在额定结温和门极断路条件下,使晶闸管(可控硅)从断态转入通态的最低电压上升率。
若电压上升率过大,超过了晶闸管(可控硅)的电压上升率的值,则会在无门极信号的情况下开通。
即使此时加于晶闸管(可控硅)的正向电压低于其阳极峰值电压,也可能发生这种情况。
因为晶闸管(可控硅)可以看作是由三个PN 结组成。
在晶闸管(可控硅)处于阻断状态下,因各层相距很近,其J2结结面相当于一个电容C0。
当晶闸管(可控硅)阳极电压变化时,便会有充电电流流过电容C0,并通过J3结,这个电流起了门极触发电流作用。
如果晶闸管(可控硅)在关断时,阳极电压上升速度太快,则C0的充电电流越大,就有可能造成门极在没有触发信号的情况下,晶闸管(可控硅)误导通现象,即常说的硬开通,这是不允许的。
因此,对加到晶闸管(可控硅)上的阳极电压上升率应有一定的限制。
为了限制电路电压上升率过大,确保晶闸管(可控硅)安全运行,常在晶闸管(可控硅)两端并联RC阻容吸收网络,利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。
因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感),所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用,它可以防止R、L、C电路在过渡过程中,因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管(可控硅)。
同时,避免电容器通过晶闸管(可控硅)放电电流过大,造成过电流而损坏晶闸管(可控硅)。
由于晶闸管(可控硅)过流过压能力很差,如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。
RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。
中频炉是一种利用电磁感应加热物料的设备,它的工作原理是通过中频电源产生一个固定频率的交流电,并通过线圈产生一个变化的磁场。
当被加热的物料放置在这个磁场中时,物料中的导电体(如金属)会受到磁场的影响而产生涡流。
涡流在导体中流动时会产生热量,从而加热物料。
可控硅(晶闸管)在中频炉中起到整流和逆变的作用,是中频电源的核心部件。
其工作原理是通过控制晶闸管的触发信号来实现对电源输出电压的控制。
在正向偏置条件下,当晶闸管的触发电流达到一定阈值时,晶闸管会自动导通,使电源输出电压上升至额定值。
当控制信号停止或逆向偏置时,晶闸管自动关闭,电源输出电压下降至零。
通过调节控制信号的时序和触发条件,可以实现对中频电源的输出电压进行精确的调节。
具体来说,晶闸管在中频电源中的作用可以分为整流和逆变两个阶段:
整流阶段:将三相交流电通过一个三相桥式整流电路,转换成直流电流。
经过滤波后,通过逆变器将直流电转换为单相中频交流电以供给负载使用。
逆变阶段:通过一个逆变桥将直流电转换为交流电,并产生中频脉冲交流电。
这个阶段需要精确控制触发信号的时序和触发条件,以实现对电源输出电压的精确调节。
在中频炉的应用中,通过调节中频电源的输出电压和频率,可以实现快速、均匀地加热物料的目的。
同时,可控硅(晶闸管)在
中频炉中的应用,使得中频炉的效率、可靠性、稳定性和调节精度得到了很大的提高。
晶闸管选用方法
晶闸管是一种电子元器件,它广泛应用于电力电子控制领域。
晶闸管的选用方法非常重要,直接影响设备的性能和可靠性。
以下是一些晶闸管选用方法的建议:
1. 根据电路的功率和电压要求选择晶闸管的额定电压和电流。
晶闸管的额定电压和电流必须能够满足电路的要求,否则会引起设备故障或损坏。
2. 考虑晶闸管的开关速度。
晶闸管的开关速度越快,设备的效率和响应速度就越高。
但是,开关速度过快也会增加设备的噪声和EMI(电磁干扰)。
3. 考虑晶闸管的耐压和耐电流能力。
晶闸管的耐压和耐电流能力越高,设备的可靠性就越高。
4. 考虑晶闸管的温度容限。
晶闸管的温度容限必须能够适应设备的工作环境和负载要求,否则会引起设备故障。
5. 考虑晶闸管的价格和可获得性。
晶闸管的价格和可获得性必须符合设备的预算和生产计划。
综上所述,晶闸管的选用方法需要综合考虑电路要求、开关速度、耐压和耐电流能力、温度容限、价格和可获得性等因素,才能选出最适合设备的晶闸管。
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嘿儿哈 2015/07/09 文章来自网络转载晶闸管也就是可控硅,国外简称为SCR元件,是硅整流装置中最主要的器件,它的参数选择是否合理直接影响着设备运动性能。
合理地选用可控硅可提高运行的可靠性和使用寿命,保证生产和降低设备检修成本费用。
在一般情况下,装置生产厂图纸提供的可控硅的参数最主要两项:即额定电流(A)和额定电压(V),使用部门提出的器件参数要求也只是这两项,在变频装置上的快速或中频可控硅多一个换向关断时间(tg)参数,在一般情况下也是可以的。
但是从提高设备运行性能和使用寿命的角度出发,我们在选用可控硅器件时可根据设备的特点对可控硅的某一些参数也作一些挑选。
根据可控硅的静态特性,对可控硅器件参数的选择提出如下几点讨论。
1 选择正反向电压可控硅在门极无信号,控制电流Ig为0时,在阳(A)一一阴(K)极之间加(J2)处于反向偏置,所以,器件呈高阻抗状态,称为正向阻断状态,若增大UAK而达到一定值VBO,可控硅由阻断突然转为导通,这个VBO值称为正向转折电压,这种导通是非正常导通,会减短器件的寿命。
所以必须选择足够正向重复阻断峰值电压(VDRM)。
在阳一一阴极之间加上反向电压时,器件的第一和第三PN结(J1和J3)处于反向偏置,呈阻断状态。
当加大反向电压达到一定值VRB时可控硅的反向从阻断突然转变为导通状态,此时是反向击穿,器件会被损坏。
而且V BO和V RB值随电压的重复施加而变小。
在感性负载的情况下,如磁选设备的整流装置。
在关断的时候会产生很高的电压( ∈=-Ldi/dt),如果电路上未有良好的吸收回路,此电压将会损坏可控硅器件。
因此,器件也必须有足够的反向耐压VRRM。
可控硅在变流器(如电机车)中工作时,必须能够以电源频率重复地经受一定的过电压而不影响其工作,所以正反向峰值电压参数VDRM、VRRM应保证在正常使用电压峰值的2-3倍以上,考虑到一些可能会出现的浪涌电压因素,在选择代用参数的时候,只能向高一档的参数选取。
晶闸管中频电源逆变可控硅的选定。
1)根据中频电源的工作频率段选定;
频率在100HZ--- 500HZ的选定关断时间在20us-45us的KK型可控硅。
频率在500HZ--- 1000HZ的选定关断时间在18us-25us的KK型可控硅。
频率在1000HZ---2500HZ的选定关断时间在12us-18us的KK型可控硅。
频率在2500HZ---4000HZ的选定关断时间在10us-14us的KKG型可控硅。
频率在4000HZ---8000HZ的选定关断时间在6us—-9us的KA型可控硅。
2)根据中频电源的输出功率选定;
根据并联桥式逆变线路的理论计算,流过每个可控硅的电流是总电流的0.455倍,考虑留有足够的裕量,通常都选定和额定电流同样大小的可控硅。
功率在50KW----100KW 的选定电流300A/1400V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在100KW—-250KW 的选定电流500A/1400V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在350KW—-400KW 的选定电流800A/1600V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在500KW—-750KW的选定电流1500A/1600V的可控硅。
(380V进相电压)
功率在800KW—1000KW的选定电流1500A/2500V的可控硅。
(660V进相电压)
功率在1200KW-1600KW的选定电流2000A/2500V的可控硅。
(660V进相电压)
功率在1800KW-2500KW的选定电流2500A/3000V的可控硅。
(1250V进相电压)。