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,各器件的均壓問題是一個非常重要的問題,。晶閘管的每個工作周期可以分成五個階段: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,?!?/span>
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間,促使串聯(lián)器件同時開通,,同時強(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,其臺面受壓力而下陷或者碰傷,,,重新更換管芯,很難保證管芯臺面正好與下陷部位*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,,短時間使用后失去彈性,使管芯和散熱體臺面間的壓力下降,,從而影響散熱效果。因此,,對于大功率中頻電源,更換晶閘管時連散熱器一起更換,,以免造成晶閘管頻繁擊穿的問題。