【正文】 RV?壓敏電阻過電壓抑制器 RC3?閥器件換相過電壓抑制用 RC電路RC4?直流側(cè) RC抑制電路 RCD?閥器件關(guān)斷過電壓抑制用 RCD電路 ■ 過電壓抑制措施及配置位置 ◆ 各電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。 ◆ RC3和 RCD為抑制 內(nèi)因過電壓 的措施。 圖 911 RC過電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式 a)單相 b)三相 圖 912 反向阻斷式過電壓抑制用 RC電路 ◆ 抑制外因過電壓來采用 RC過電壓抑制電路。 ◆ 對大容量的電力電子裝置，可采用圖 912所示的 反向阻斷式 RC電路。 ◆ 采用雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻、硒堆和轉(zhuǎn)折二極管（ BOD）等非線性元器件來限制或吸收過電壓也是較常用的措施。 單相連接 三相星形連接 三相三角形連接 三相整流連接 壓敏電阻的伏安特性 壓敏電阻的幾種接法 過電流保護 圖 913 過電流保護措施及配置位置 I＞ I＞ ～ — 進線電抗限流 電流檢測和過流繼電器 快速熔斷器 快速熔斷器快速熔斷器 過流繼電器 直流快速開關(guān) 交流斷路器 ■ 過電流分過載和短路兩種情況。 ■ 過電流保護措施及其配置位置 ◆ 快速熔斷器 、 直流快速斷路器 和 過電流繼電器 是較為常用的措施，一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保護措施，以提高保護的可靠性和合理性。 ◆ 通常，電子電路作為第一保護措施，快熔僅作為短路時的部分區(qū)段的保護，直流快速斷路器整定在電子電路動作之后實現(xiàn)保護，過電流繼電器整定在過載時動作。 快速熔斷器保護 U V W FU W U V FU W U V FU ◆ 快速熔斷器（簡稱快熔） ? 是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護措施。 ? 選擇快熔時應(yīng)考慮 √電壓等級應(yīng)根據(jù)熔斷后快熔實際承受的電壓來確定。 √電流容量應(yīng)按其在主電路中的接入方式和主電路聯(lián)結(jié)形式確定。 √快熔的 t值應(yīng)小于被保護器件的允許 t值。 √為保證熔體在正常過載情況下不熔化，應(yīng)考慮其時間 ?電流特性。 I2 I2? 快熔對器件的保護方式可分為 全保護 和 短路保護兩種。 √全保護：過載、短路均由快熔進行保護，適用于小功率裝置或器件裕度較大的場合。 √短路保護：快熔只在短路電流較大的區(qū)域起保護作用。 ◆ 對重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設(shè)備，或全控型器件，需采用 電子電路 進行過電流保護。 ◆ 常在全控型器件的驅(qū)動電路中設(shè)置 過電流保護環(huán)節(jié) ，器件對電流的響應(yīng)是最快的。 緩沖電路 ■ 緩沖電路（ Snubber Circuit）又稱為吸收電路，其作用是抑制電力電子器件的 內(nèi)因過電壓 、 du/dt或者過電流 和 di/dt，減小器件的 開關(guān)損耗 。 ■ 分類 ◆ 分為 關(guān)斷緩沖電路 和 開通緩沖電路 ? 關(guān)斷緩沖電路：又稱為 du/dt抑制電路，用于吸收器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制 du/dt，減小關(guān)斷損耗。 ? 開通緩沖電路：又稱為 di/dt抑制電路，用于抑制器件開通時的電流過沖和 di/dt，減小器件的開通損耗。 ? 復(fù)合緩沖電路：關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路結(jié)合在一起。 ◆ 還可分為 耗能式緩沖電路 和 饋能式緩沖電路 ? 耗能式緩沖電路 ：緩沖電路中儲能元件的能量消耗在其吸收電阻上。 ? 饋能式緩沖電路 ：緩沖電路能將其儲能元件的能量回饋給負載或電源，也稱無損吸收電路。 ◆ 通常將緩沖電路專指關(guān)斷緩沖電路，而將開通緩沖電路區(qū)別叫做di/dt抑制電路。 b) t u CE i C O d i d t 抑制電路時 無 d i d t 抑制電路時 有 有緩沖電路時 無緩沖電路時 u CE i C 圖 914 di/dt抑制電路和充放電型 RCD緩沖電路及波形 a) 電路 b) 波形 ■ 緩沖電路 ◆ 圖 914a給出的是一種緩沖電路和 di/dt抑制電路的電路圖。 ◆ 在無緩沖電路的情況下，di/dt很大，關(guān)斷時 du/dt很大，并出現(xiàn)很高的過電壓，如圖 914b。 ◆ 在有緩沖電路的情況下 ? V開通時， Cs先通過Rs向 V放電，使 iC先上一個臺階，以后因為 Li的作用，iC的上升速度減慢。 A D C B 無緩沖電路 有緩沖電路 u CE i C O 圖 915 關(guān)斷時的負載線 ? V關(guān)斷時，負載電流通過 VDs 向 Cs分流，減輕了 V的負擔， 抑制了 du/dt和過電壓。 ? 因為關(guān)斷時電路中（含布線） 電感的能量要釋放，所以還會出現(xiàn)一定的過電壓。 ◆ 關(guān)斷過程 ? 無緩沖電路時， uCE迅速上升，負載線從 A移動到 B，之后 iC才下降到漏電流的大小，負載線隨之移動到 C。 ? 有緩沖電路時，由于 Cs的分流使 iC在 uCE開始上升的同時就下降，因此負載線經(jīng)過 D到達 C。 ? 負載線在到達 B時很可能超出安全區(qū)，使 V受到損壞，而負載線 ADC是很安全的，且損耗小。 圖 916 另外兩種常用的緩沖電路 a)RC吸收電路 b)放電阻止型 RCD吸收電路 ◆ 另外兩種常用的緩沖電路形式 ? RC緩沖電路 主要用于小容量器件，而 放電阻止型RCD緩沖電路 用于中或大容量器件。 ? 晶閘管在實際應(yīng)用中一般只承受換相過電壓，沒有關(guān)斷過電壓問題， 關(guān)斷時也沒有較大 的 du/dt，因此一般 采用 RC吸收電路 即可。 耗能式 饋能式 IGBT橋臂模塊的緩沖電路 小容量 大容量 中容量 電力電子器件的串聯(lián)使用和并聯(lián)使用 晶閘管的串聯(lián) 晶閘管的并聯(lián) 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) 晶閘管的串聯(lián) 圖 917 晶閘管的串聯(lián) a)伏安特性差異 b)串聯(lián)均壓措施 ■ 對較大型的電力電子裝置，當單個電力電子器件的電壓或電流定額不能滿足要求時，往往需要 將電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián) 起來工作，或者 將電力電子裝置串聯(lián)或并聯(lián) 起來工作。 ■ 晶閘管的串聯(lián) ◆ 當晶閘管的 額定電壓小于實際要求時，可以用兩個以上同型號器件相串聯(lián)。 Rp的阻值應(yīng)比任何一個器件阻斷時的正、反向電阻小得多 均壓電阻 Rj的選?。? D R MTnj IUR /)~(?均壓電阻 Rj的功率： jmRjRj RnUKP 1)( 2?? ◆ 靜態(tài)不均壓問題 ? ? 由于器件靜態(tài)特性不同而造成的均壓問題。 ? ? 為達到靜態(tài)均壓，首先應(yīng)選用參數(shù)和特性盡量一致的器件，此外可以 采用電阻均壓 。 ? ◆ 動態(tài)不均壓問題 ? ? 由于器件動態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓問題。 ? ? 為達到動態(tài)均壓，同樣首先應(yīng)選擇動態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件，另外還可以 用 RC并聯(lián)支路作動態(tài)均壓 ；對于晶閘管來講，采用門極強脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時間上的差異。 ■ 晶閘管的并聯(lián) ◆ 大功率晶閘管裝置中，常用多個器件并聯(lián)來承擔較大的電流 。 ◆ 晶閘管并聯(lián)就會分別因 靜態(tài) 和 動態(tài) 特性參數(shù)的差異而存在電流分配不均勻的問題。 ◆ 均流的首要措施是挑選特性參數(shù)盡量一致的器件，此外還可以采用 均流電抗器 ；同樣，用門極強脈沖觸發(fā)也有助于動態(tài)均流。 ◆ 當需要同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時，通常采用 先串后并 的方法聯(lián)接。 電阻均流 電感均流 電力 MOSFET的并聯(lián)和 IGBT的并聯(lián) ■ 電力 MOSFET的并聯(lián) ◆ Ron具有 正溫度系數(shù) ，具有 電流自動均衡能力 ，容易并聯(lián)。 ◆ 應(yīng)選用 Ron、 UT、 Gfs和輸入電容 Ciss盡量相近的器件并聯(lián)。 ◆ 電路走線和布局應(yīng)盡量對稱。 ◆ 可在源極電路中串入小電感 ,起到均流電抗器的作用。 ■ IGBT的并聯(lián) ◆ 在 1/2或 1/3額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有 負溫度系數(shù) ；在以上的區(qū)段則具有 正溫度系數(shù) ；也具有一定的 電流自動均衡能力 ，易于并聯(lián)使用。 ◆ 在器件參數(shù)和特性選擇、電路布局和走線、散熱條件等方面也應(yīng)盡量一致。 作業(yè)： 1）解釋：電導調(diào)制效應(yīng)、二次擊穿現(xiàn)象、擎住效應(yīng)； 2） P206， 6； 3）填寫 《 常用電力電子器件性能比較表 》