过电压保护电路的设计的分析介绍

过电压保护电路用来防止加到电力电子器件的电压过高而被击穿损坏。电力电子器件的过电压保护一般采用RC电路,根据RC元件在电路中的连接方式不同,可分为3种:RC元件接在交流侧、RC接在直流侧和RC元件与晶闸管并联。图6-30所示是RC元件用作晶闸管过电压保护的3种连接方式。

图6-30 RC元件用作晶闸管过电压保护的3种连接方式

a)接在交流侧 b)接在直流侧 c)与晶闸管并联

RC电路能保护晶闸管是因为电容具有充电性质。图6-30a中的RC元件接在交流侧,当输入电压因某些原因突然升高时,如电源变压器一次绕组开路、晶闸管突然关断或雷电窜入输入端均会使输入端电压瞬间上升,输入端产生的瞬时高压会对RC元件充电而降压,从而保护晶闸管不被瞬时高压击穿。

图6-30b中RC元件接在直流侧,若负载RL是一个感性负载(如电动机),在晶闸管关断时,感性负载RL会产生很高的反峰电压,该电压会对RC元件充电而降压,防止晶闸管反向击穿。(www.xing528.com)

图6-30c中RC元件与晶闸管并联,不管是交流侧或直流侧出现瞬间高压,均会对RC元件充电,这种方式既可降低交流侧瞬时高压,也可降低直流侧瞬时高压。

过电压保护电路除了可采用RC电路外,也可采用压敏电阻。压敏电阻具有这样的性质:当两端电压没有超过规定电压时,其阻值很大;一旦两端电压超过规定电压时,阻值马上变小,流过的电流很大,两端电压保持不变,无法继续升高。压敏电阻在电路中常见的连接方式如图6-31所示。

图6-31 压敏电阻用作过电压保护的3种连接方式