כיצד להגן על התיריסטור
Nov 15, 2019|
הישאר בטעינה בטוחה עם Schitec
כיצד להגן על התיריסטור
היישום של תיריסטורים בתעשייה הוא יותר ויותר נרחב, וטווח היישום של התעשייה גדל. גם תפקידם של תיריסטורים הופך למקיף יותר. אבל לפעמים, תיריסטורים יכולים לגרום נזק מסוים במהלך השימוש. על מנת להבטיח את חיי התיריסטור, כיצד נוכל להגן טוב יותר על התיריסטור?
התיריסטור רגיש מאוד למתח יתר במהלך השימוש. לזרם יתר יש גם נזק גדול לתיריסטור. חברת Xi'an Ruixin מציגה את שיטות ההגנה של תיריסטורים, כדלקמן:
1, הגנת מתח יתר
התיריסטור רגיש למתח יתר. כאשר המתח הקדמי חורג ממתח השיא החוזר על עצמו UDRM, התיריסטור יהיה מוליך לא נכון, ויגרום לכשל במעגל. כאשר המתח ההפוך המופעל חורג ממתח השיא החוזר על עצמו URRM, התיריסטור ייפגע מיד. לכן, יש צורך ללמוד את הגורם למתח היתר ואת שיטת הדיכוי של מתח היתר.
הגורם למתח יתר נובע בעיקר מהשינויים הדרסטיים בכוח החשמל המסופק או באנרגיה האצורה של המערכת, מה שגורם למערכת מאוחר מדי להמיר, או שהאנרגיה האלקטרומגנטית המצטברת במערכת מאוחרת מדי להתפוגג. הממצאים העיקריים הם שני סוגים של מתחי נחשול הנגרמים על ידי זעזועים חיצוניים כגון מכות ברק ומתחי נחשול הנגרמים מפתיחה וסגירה של מתגים. מתחי יתר הנגרמים ממכות ברק או ממפסקי מתח גבוה וכו', הם קוצים במתח של כמה מיקרו-שניות עד כמה אלפיות שניות, המסוכנים לתיריסטורים. מתח הנחשול הנגרם כתוצאה מפתיחה וסגירה של המתג מחולק לקטגוריות הבאות:
(1) מתח יתר שנוצר על ידי הפעלה וכיבוי של מתח AC
לדוגמה, מתח היתר הנגרם כתוצאה מפתיחה וסגירה של מתג AC, הנתיך של נתיך הצד AC וכו', ומתח היתר הנובע מהקיבול המבוזר של פיתול השנאי, מעגל התהודה שנגרם על ידי תגובת הדליפה, וכן חלוקת המתח של הקבל הופכת את ערך מתח היתר לערך נורמלי 2 יותר מפי 10. ככלל, ככל שמהירות הפתיחה והסגירה מהירה יותר, כך מתח היתר גבוה יותר, ומתח היתר גבוה יותר כאשר המעגל נפתח בתנאים ללא עומס.
(2) מתח יתר שנוצר בצד DC
אם השראות של מעגל הניתוק גדולה או ערך הזרם בזמן החיתוך גדול, יווצר מתח יתר גדול יחסית. מצב זה מתרחש לעתים קרובות כאשר העומס מנותק, התיריסטור מופעל או הפתיל של הפתיל המהיר נשרף.
(3) מתח נחשול התמורה
כולל מתח-יתר להחלפה ומתח-יתר מתנודד. מתח יתר הקומוטציה נגרם על ידי שילוב מחדש של נשאים שיוריים בצומת הפנימי של התיריסטור כאשר ירידת הזרם של התיריסטור היא אפס, אז זה נקרא גם מתח יתר הנגרם על ידי אפקט הצטברות הנשא. לאחר מתח יתר הקומוטציה, מתרחש מתח נדנוד מתנודד, שהוא מתח נדנוד שנוצר מהתהודה של המשרן והקבל, והערך קשור למתח ההפוך לאחר סיום הקומוטציה. ככל שהמתח ההפוך גבוה יותר, כך גדל מתח יתר התנודתיות.
ניתן לאמץ שיטות דיכוי שונות מסיבות שונות של יצירת מתח יתר, כגון הפחתת מקור מתח היתר והפחתת משרעת מתח היתר; דיכוי קצב עליית אנרגיית מתח היתר, עיכוב קצב הפיזור של האנרגיה המופקת והגדלת דרך הפיזור; להשתמש במעגלים אלקטרוניים להגנה. כיום, הנפוץ ביותר הוא לחבר רכיבים סופחי אנרגיה בלולאה כדי לפזר אנרגיה, המכונה לעתים קרובות לולאת ספיגה או מעגל חיץ.
(4) מעגל קליטת RC
בדרך כלל, למתח היתר יש תדר גבוה, ולכן הקבל הנפוץ משמש כאלמנט הבולט. כדי למנוע תנודה, לעתים קרובות מוסיפים נגד שיכוך ליצירת מעגל בליעת RC. ניתן לחבר את מיכל ה-RC לצד AC, לצד DC של המעגל, או לאנודה ולקתודה של התיריסטור. רצוי שמעגל הקליטה הוא קבל לא אינדוקטיבי, והחיווט צריך להיות קצר ככל האפשר.
(5) מעגל הספיגה מורכב ממרכיב לא ליניארי כגון ערימת סלניום וווריסטור
בשל קיבולת הזרם הגדולה של הווריסטור, המתח השיורי נמוך, ויכולת מתח היתר חזקה; זרם הדליפה קטן, אין תנועה חופשית לאחר פריקה, ורמת המתח הנומינלית של הרכיב גדולה, מה שנוח למשתמש לבחור; המאפיין וולט-אמפר הוא סימטרי. זה יכול לשמש עבור AC, DC או עליות חיוביות ושליליות; לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב.
2, הגנה על זרם
בשל הגודל הקטן וקיבולת החום הקטנה של התקני מוליכים למחצה, במיוחד עבור התקני מתח גבוה וזרם גבוה כגון תיריסטורים, יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת הצומת, אחרת הוא ייפגע לחלוטין. כאשר זורם בתיריסטור זרם גדול מהערך הנקוב, החום אינו מגיע לפליטתה, כך שטמפרטורת הצומת עולה במהירות, ובסופו של דבר שכבת הצומת נשרפת.
הסיבות לזרם יתר הן שונות, למשל, התיריסטור של הממיר עצמו פגום, מעגל ההדק פגום, מערכת הבקרה פגומה ומתח אספקת החשמל AC גבוה מדי, נמוך מדי או שלב חסר, עומס עומס או קצר חשמלי, השפעות של כשל בציוד של השכן וכו'.
השיטה הנפוצה ביותר להגנה מפני זרם יתר של תיריסטור היא הפתיל המהיר. מכיוון שהפתיל המאפיין של הפתיל הרגיל איטי מדי, התיריסטור נשרף לפני שהפתיל נשרף; לכן, לא ניתן להשתמש בו כדי להגן על התיריסטור. הפתיל המהיר מוטבע בחול קוורץ על ידי נתיך כסף. זמן הפתיל קצר ביותר וניתן להשתמש בו כדי להגן על התיריסטור.