电力电子器件的保护.ppt

一、晶闸管的保护,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；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。,（一）过电流及其保护,一、晶闸管的保护,（一）过电流及其保护,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I＞,I＞,～,,,进线电抗限流,电流检测和过流继电器,快速熔断器,快速熔断器,快速熔断器,过流继电器,直流快速开关,一、晶闸管的保护,（一）过电流及其保护,1、快速熔断器保护,一、晶闸管的保护,（一）过电流及其保护,1、快速熔断器保护,一、晶闸管的保护,（一）过电流及其保护,2、电子线路控制保护,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、短路可能性大的系统。,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。,一、晶闸管的保护,（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,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,uT,,Id,,,反射漏电流iRS,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,,,uT1,VT1由导通－关断,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,VT1,VT2,L,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，二次侧感应出市电压。其它设备分断时，变压器漏抗和线路分布电感形成过电压，施加于晶闸管。,,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）,单相连接,三相星形连接,,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）,三相三角形连接,三相整流连接,,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）,压敏电阻的伏安特性,压敏电阻的几种接法,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。抑制在整流输出端并联压敏电阻。,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,如电压上升率过大，会使晶闸管误导通。抑制方法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。在每个整流桥臂上串接空心电感。在桥臂上套铁淦氧磁环。,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,如电流上升率过大，会使晶闸管损坏。抑制方法串接进线电感或桥臂电感。采用整流式阻容电路。在桥臂上套铁淦氧磁环。,二、晶闸管的串联与并联,（一）晶闸管的串联,二、晶闸管的串联与并联,（一）晶闸管的串联,均压电阻Rj的选取,均压电阻Rj的功率,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,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,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,三、全控型电力电子器件的缓冲与保护,（一）缓冲电路,3、复合缓冲电路,耗能式,馈能式,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,小容量,大容量,中容量,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,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。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。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。,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,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,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,漏源过电压的保护,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,识别集电极电压的过电流保护电路,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,识别发射极过电流的保护电路,