モジュール保護 - 過圧保護

2022-03-17 323

モジュール保護 - 過電圧保護

サイリスタは過電圧耐性が低いです。素子の逆電圧が逆耐圧を超えると、たとえ短時間であっても素子は逆耐圧によって破壊されてしまいます。 DC 電圧がサイリスタの順方向導通電圧を超えると、サイリスタの導通が困難になり、回路が異常に動作するだけでなく、数回の導通を繰り返すとコンポーネントの順方向導通電圧が低下します。さらには前方ブロック能力を失い、ダメージを与えてしまいます。したがって、サイリスタに発生する可能性のある過電圧を抑制するために、過電圧保護対策を講じる必要があります。モジュールの過電圧保護には、抵抗容量吸収およびバリスタ保護対策を採用することをお勧めします。

??(1) 抵抗・容量吸収回路

サイリスタがオン/オフすると、スイッチング回路と同様に、ラインインダクタンス (主にトランスの漏れインダクタンス LB) によって放出されるエネルギーにより過電圧が発生します。サイリスタのターンオン中はキャリアが素子内部に充満しているため、素子のターンオフ時には直流電圧がゼロになりキャリアが内部に残ります。逆電圧の作用下では、これらの蓄積キャリアは瞬時に大きな逆電流を生じ、蓄積キャリアは急速に消滅し、その後逆電流は非常に急速に消滅します。つまり、di/dt は非常に大きくなります。したがって、素子に直列に接続される線路のインダクタンスLが小さくても、インダクタンスによって発生する誘導電位L(di/dt)は大きくなります。この電位は電源電圧と直列に接続されており、遮断された部品に逆印加され、サイリスタの逆破壊につながる可能性があります。このサイリスタのターンオフに伴う過電圧をターンオフ過電圧といい、その値は使用電圧のピーク値の5～6倍に達する場合があるため、抑制措置が必要です。

RC吸収回路では、コンデンサは過電圧の電磁エネルギーを静電エネルギーの蓄積に変換し、抵抗はコンデンサとインダクタの共振を防ぎ、サイリスタの導通損失と電流上昇率を制限します。このような吸収回路により、サイリスタのオンオフ時に発生する過電圧を抑制し、サイリスタの破壊を効果的に回避できます。 RC 吸収回路の設置位置はモジュールの主端子にできるだけ近づけてください。つまり、リードは短くする必要があります。より良い保護効果を得るには、無誘導抵抗を使用することをお勧めします。

(2) バリスタが過電圧を吸収します。

バリスタは落雷による大きなエネルギーと長時間の過電圧を吸収します。バリスタの公称電圧 (V1mA) は、1mA の電流が流れたときのバリスタの両端の電圧を指します。バリスタの選定は主に定格電圧と電流容量を考慮します。定格電圧 V1mA の下限値は、線間使用電圧のピーク値です。系統電圧の変動や、複数回の衝撃通電による V1mA 値の低下を考慮して、定格電圧の値を適切に大きくする必要があります。現在、通常は 30% の許容値が使用されます。 V1mA≧1.3√2・う。ここで、u はバリスタの両端における通常の動作電圧の実効値です。

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