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大功率中頻電源晶閘管的使用
大功率中頻電源晶閘管的使用
大功率中頻電源晶閘管的使用
中頻電源晶閘管串聯(lián)工作時(shí),，各器件的均壓問題是一個(gè)非常重要的問題。晶閘管的每個(gè)工作周期可以分成五個(gè)階段:正向阻斷,，開通,，導(dǎo)通狀態(tài),，反向恢復(fù)以及反向阻斷。在正向及反向阻斷狀態(tài),，串聯(lián)器件的電壓分配主要由其阻斷伏安特性決定,，在相同漏電流情況下阻斷電壓高的器件將承受更高的電壓；在開通階段,，晶閘管由斷態(tài)向通態(tài)過度,，如果器件的開通時(shí)間不一致，則后開通的器件將承受過電壓,；在反向恢復(fù)階段,，器件由通態(tài)向阻斷狀態(tài)過度，主電流反向抽取一定量的反向恢復(fù)電荷后,，器件將恢復(fù)反向阻斷能力,，如果期間的反向恢復(fù)特性不一致，則先恢復(fù)的器件將承受過電壓,。
串聯(lián)晶閘管的均壓使用主要需解決正反向阻斷,、開通及恢復(fù)三種狀態(tài)下的電壓分配問題。為保證器件在阻斷狀態(tài)下的電壓均衡,，需要給每個(gè)串聯(lián)晶閘管并聯(lián)一只均壓電阻,，其阻值的選擇原則是在實(shí)際工作電壓下流過電阻的電流為晶閘管在額定結(jié)溫下漏電流的2至5倍。
由于晶閘管的開通和恢復(fù)過程可能存在差異,，因此采用并聯(lián)阻容吸收電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)均壓是*的,，適當(dāng)參數(shù)的吸收電路可將串聯(lián)電路的不均衡電壓限制在一定范圍內(nèi)，其組織與串聯(lián)器件恢復(fù)特性及工作條件有關(guān),，一般吸收電容C取0.1至0.4微法,吸收電阻Ｒ?。钢粒玻皻W姆，吸收電容和吸收電阻應(yīng)當(dāng)選擇無感電阻和無感電容,，并用盡量短的連線就近連接在晶閘管兩端,。
晶閘管的開通過程受其門極觸發(fā)脈沖影響很大,，強(qiáng)觸發(fā)脈沖可以減少開通時(shí)間,，促使串聯(lián)器件同時(shí)開通，同時(shí)強(qiáng)觸發(fā)脈沖還有減小開通損耗，增強(qiáng)其ｄｉ／ｄｔ承受能力的作用,。因此,，必須給串聯(lián)晶閘管施加同步的、前沿極陡的觸發(fā)脈沖,，觸發(fā)電流幅值ＩＧＭ＝４－１０IＧＴ,，觸發(fā)電流上升時(shí)間ｔｒ低于１微秒。
由于晶閘管的阻斷,、開通,、恢復(fù)等特性均隨芯片的溫度變化而變化，因此保證串聯(lián)晶閘管在工作過程中的任意狀態(tài)及時(shí)刻都具有同步的溫度變化,，是保證其可靠均壓的基礎(chǔ),，為此，必須采用串聯(lián)器件采用同一個(gè)散熱體的方法,，以保證器件溫度的一致性,。
晶閘管的性能及可靠性與器件的運(yùn)行結(jié)溫密切相關(guān)，正常使用時(shí)結(jié)溫一般要小于攝氏８０度,。如果散熱不良,，將對管芯的壽命造成很大的影響。實(shí)踐證明,，凡使用過的晶閘管散熱器更換管芯后,，散熱效果明顯下降,，特別是更換三四次以后,，有的已根本不能使用,。分析其主要原因：一是散熱體使用一次后，其臺(tái)面受壓力而下陷或者碰傷，,，重新更換管芯，很難保證管芯臺(tái)面正好與下陷部位*重合,，所以即使達(dá)到了規(guī)定的壓力,，也不能保證散熱體與管芯接觸面均勻緊密的接觸。二是在水質(zhì)差的地區(qū),，使用一段時(shí)間后,，水腔內(nèi)部因結(jié)垢而降低了冷卻效果。三是使用劣質(zhì)散熱器,，散熱體水腔材質(zhì)差,，導(dǎo)熱性能差，更重要的是蝶形彈簧和三角壓蓋因質(zhì)量不合格,，短時(shí)間使用后失去彈性,，使管芯和散熱體臺(tái)面間的壓力下降，從而影響散熱效果。因此,，對于大功率中頻電源,，更換晶閘管時(shí)連散熱器一起更換，以免造成晶閘管頻繁擊穿的問題,。