Comment protéger le thyristor

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Comment protéger le thyristor

L'application des thyristors dans l'industrie est de plus en plus étendue et la gamme d'applications de l'industrie augmente. Le rôle des thyristors devient également plus complet. Mais parfois, les thyristors peuvent causer des dommages lors de leur utilisation. Afin d'assurer la durée de vie du thyristor, comment mieux protéger le thyristor ?

Le thyristor est très sensible aux surtensions lors de son utilisation. La surintensité endommage également grandement le thyristor. La société Xi'an Ruixin présente les méthodes de protection des thyristors comme suit :

1, protection contre les surtensions

Le thyristor est sensible aux surtensions. Lorsque la tension directe dépasse sa tension de crête répétitive à l'état bloqué UDRM, le thyristor sera mal conduit, provoquant une défaillance du circuit. Lorsque la tension inverse appliquée dépasse sa tension de crête de répétition inverse URRM, le thyristor sera immédiatement endommagé. Par conséquent, il est nécessaire d’étudier la cause de la surtension et la méthode de suppression de la surtension.

La cause de la surtension est principalement due à des changements drastiques dans la puissance électrique fournie ou dans l'énergie stockée du système, ce qui rend le système trop tard pour se convertir, ou l'énergie électromagnétique accumulée dans le système est trop tard pour se dissiper. Les principales conclusions concernent deux types de surtensions provoquées par des chocs externes tels que la foudre et les surtensions provoquées par l'ouverture et la fermeture d'interrupteurs. Les surtensions provoquées par la foudre ou les disjoncteurs haute tension, etc., sont des pointes de tension de quelques microsecondes à quelques millisecondes, dangereuses pour les thyristors. La surtension provoquée par l’ouverture et la fermeture de l’interrupteur est divisée dans les catégories suivantes :

(1) Surtension générée par la mise sous et hors tension du courant alternatif

Par exemple, la surtension provoquée par l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur CA, le fusible du fusible côté CA, etc., et la surtension due à la capacité distribuée de l'enroulement du transformateur, le circuit de résonance provoqué par la réactance de fuite, et la division de tension du condensateur fait de la valeur de surtension une valeur normale 2 plus de 10 fois. Généralement, plus la vitesse d'ouverture et de fermeture est rapide, plus la surtension est élevée et plus la surtension est élevée lorsque le circuit est ouvert dans des conditions à vide.

(2) Surtension générée côté DC

Si l'inductance du circuit de coupure est grande ou si la valeur du courant au moment de la coupe est grande, une surtension relativement importante sera générée. Cette situation se produit souvent lorsque la charge est coupée, que le thyristor est activé ou que le fusible du fusible rapide est grillé.

(3) Surtension de commutation

Comprend les surtensions de commutation et les surtensions oscillantes de commutation. La surtension de commutation est provoquée par la recombinaison des porteurs résiduels dans la jonction interne du thyristor lorsque la chute de courant du thyristor est nulle, elle est donc également appelée surtension provoquée par l'effet d'accumulation de porteurs. Après la surtension de commutation, une surtension oscillante de commutation se produit, qui est une tension oscillante générée par la résonance de l'inductance et du condensateur, et la valeur est liée à la tension inverse après la fin de la commutation. Plus la tension inverse est élevée, plus la surtension d'oscillation de commutation est importante.

Différentes méthodes de suppression peuvent être adoptées pour différentes raisons de formation de surtension, telles que la réduction de la source de surtension et l'atténuation de l'amplitude de surtension ; supprimer le taux d'augmentation de l'énergie de surtension, retarder le taux de dissipation de l'énergie générée et augmenter le mode de dissipation ; utiliser des circuits électroniques pour la protection. À l'heure actuelle, la méthode la plus courante consiste à connecter des composants absorbant l'énergie dans la boucle pour dissiper l'énergie, souvent appelée boucle d'absorption ou circuit tampon.

(4) Circuit d'absorption RC

Généralement, la surtension a une fréquence élevée, c'est pourquoi le condensateur couramment utilisé est utilisé comme élément absorbant. Pour éviter les oscillations, une résistance d'amortissement est souvent ajoutée pour former un circuit d'absorption RC. Le réservoir RC peut être connecté au côté AC, au côté DC du circuit ou à l'anode et à la cathode du thyristor. Le circuit d'absorption est de préférence un condensateur non inductif et le câblage doit être aussi court que possible.

(5) Le circuit d'absorption se compose d'un composant non linéaire tel qu'un empilement de sélénium et une varistance

En raison de la grande capacité de courant de la varistance, la tension résiduelle est faible et la capacité de surtension est forte ; le courant de fuite est faible, il n'y a pas de roue libre après décharge et le niveau de tension nominale du composant est élevé, ce qui est pratique à sélectionner pour l'utilisateur ; la caractéristique voltampère est symétrique. Il peut être utilisé pour les surtensions AC, DC ou positives et négatives ; par conséquent, il est largement utilisé.

2, protection contre les surintensités

En raison de la petite taille et de la faible capacité thermique des dispositifs à semi-conducteurs, en particulier pour les dispositifs de puissance à haute tension et à courant élevé tels que les thyristors, la température de jonction doit être strictement contrôlée, sinon elle sera complètement endommagée. Lorsqu'un courant supérieur à la valeur nominale circule dans le thyristor, la chaleur n'atteint pas l'émission, de sorte que la température de jonction augmente rapidement et que la couche de jonction finit par griller.

Les causes de surintensité sont diverses, par exemple, le thyristor du convertisseur lui-même est endommagé, le circuit de déclenchement est défectueux, le système de contrôle est défectueux et la tension d'alimentation CA est trop élevée, trop basse ou une phase manquante, une surcharge de charge ou court-circuit, effets de défaillance de l'équipement voisin de phase, etc.

La méthode de protection contre les surintensités des thyristors la plus couramment utilisée est le fusible rapide. Puisque la caractéristique du fusible du fusible ordinaire est trop lente, le thyristor a été grillé avant que le fusible ne soit grillé ; il ne peut donc pas être utilisé pour protéger le thyristor. Le fusible à fusion rapide est noyé dans du sable de quartz par un fusible en argent. Le temps de fusible est extrêmement court et peut être utilisé pour protéger le thyristor.