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Proteção do módulo-proteção contra sobrepressão
2022-03-17
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Proteção do módulo-proteção contra sobretensão
Os tiristores têm baixa capacidade de sobretensão. Quando a tensão reversa de um elemento excede sua tensão de ruptura reversa, o elemento será danificado pela ruptura reversa, mesmo que por um curto período de tempo. Se a tensão DC exceder a tensão de condução direta do tiristor, isso levará à condução difícil do tiristor, o que não apenas fará o circuito funcionar de forma anormal, mas também reduzirá a tensão de condução direta do componente após vários tempos de condução difícil, e até mesmo perder a capacidade de bloqueio direto e danificá-lo. Portanto, medidas de proteção contra sobretensão devem ser tomadas para suprimir a possível sobretensão no tiristor. Recomenda-se que a proteção contra sobretensão do módulo adote medidas de absorção de resistência-capacitância e proteção de varistor.
??(1) circuito de absorção de resistência-capacitância
Quando o tiristor é ligado e desligado, assim como o circuito de comutação, será gerada sobretensão devido à energia liberada pela indutância da linha (principalmente a indutância de fuga LB do transformador). Durante o acionamento do tiristor, os portadores preenchem o interior do elemento, portanto, durante o desligamento do elemento, a tensão CC cai para zero e os portadores permanecem no interior. Sob a ação da tensão reversa, essas portadoras acumuladas apresentam instantaneamente uma grande corrente reversa, o que faz com que as portadoras acumuladas desapareçam rapidamente, e então a corrente reversa desaparece muito rapidamente, ou seja, di/dt é extremamente grande. Portanto, mesmo que a indutância L da linha conectada em série com o elemento seja pequena, o potencial induzido L (di/dt) gerado pela indutância ainda é grande. Este potencial é conectado em série com a tensão da fonte de alimentação e é aplicado inversamente aos componentes bloqueados, o que pode levar à quebra reversa do tiristor. Essa sobretensão causada pelo desligamento do tiristor é chamada de sobretensão de desligamento, e seu valor pode atingir 5 a 6 vezes o valor de pico da tensão de trabalho, por isso é necessário tomar medidas de supressão.
No circuito de absorção RC, o capacitor converte a energia eletromagnética da sobretensão em armazenamento de energia eletrostática, e o resistor evita a ressonância entre o capacitor e o indutor e limita a perda de condução e a taxa de aumento da corrente do tiristor. Este tipo de circuito de absorção pode suprimir a sobretensão gerada quando o tiristor é ligado e desligado e evitar efetivamente a quebra do tiristor. A posição de instalação do circuito de absorção RC deve ser o mais próximo possível do terminal principal do módulo. Ou seja, os leads devem ser curtos. É melhor usar resistor não indutivo para obter melhor efeito de proteção.
(2) O varistor absorve sobretensão.
O varistor pode absorver sobretensões com grande energia e longa duração causadas por raios. A tensão nominal do varistor (V1mA) refere-se à tensão através do varistor quando uma corrente de 1mA flui através dele. A seleção do varistor considera principalmente a tensão nominal e a capacidade de corrente. O limite inferior da tensão nominal V1mA é o valor de pico da tensão de operação da linha. Considerando a flutuação da tensão da rede e a possível diminuição do valor V1mA após múltiplos tempos de corrente de impacto, o valor da tensão nominal deve ser aumentado adequadamente. Atualmente, costuma-se utilizar o subsídio de 30%. V1mA≥1.3√2· VOCÊ. Onde u é o valor efetivo da tensão normal de trabalho em ambas as extremidades do varistor.
Os tiristores têm baixa capacidade de sobretensão. Quando a tensão reversa de um elemento excede sua tensão de ruptura reversa, o elemento será danificado pela ruptura reversa, mesmo que por um curto período de tempo. Se a tensão DC exceder a tensão de condução direta do tiristor, isso levará à condução difícil do tiristor, o que não apenas fará o circuito funcionar de forma anormal, mas também reduzirá a tensão de condução direta do componente após vários tempos de condução difícil, e até mesmo perder a capacidade de bloqueio direto e danificá-lo. Portanto, medidas de proteção contra sobretensão devem ser tomadas para suprimir a possível sobretensão no tiristor. Recomenda-se que a proteção contra sobretensão do módulo adote medidas de absorção de resistência-capacitância e proteção de varistor.
Quando o tiristor é ligado e desligado, assim como o circuito de comutação, será gerada sobretensão devido à energia liberada pela indutância da linha (principalmente a indutância de fuga LB do transformador). Durante o acionamento do tiristor, os portadores preenchem o interior do elemento, portanto, durante o desligamento do elemento, a tensão CC cai para zero e os portadores permanecem no interior. Sob a ação da tensão reversa, essas portadoras acumuladas apresentam instantaneamente uma grande corrente reversa, o que faz com que as portadoras acumuladas desapareçam rapidamente, e então a corrente reversa desaparece muito rapidamente, ou seja, di/dt é extremamente grande. Portanto, mesmo que a indutância L da linha conectada em série com o elemento seja pequena, o potencial induzido L (di/dt) gerado pela indutância ainda é grande. Este potencial é conectado em série com a tensão da fonte de alimentação e é aplicado inversamente aos componentes bloqueados, o que pode levar à quebra reversa do tiristor. Essa sobretensão causada pelo desligamento do tiristor é chamada de sobretensão de desligamento, e seu valor pode atingir 5 a 6 vezes o valor de pico da tensão de trabalho, por isso é necessário tomar medidas de supressão.
No circuito de absorção RC, o capacitor converte a energia eletromagnética da sobretensão em armazenamento de energia eletrostática, e o resistor evita a ressonância entre o capacitor e o indutor e limita a perda de condução e a taxa de aumento da corrente do tiristor. Este tipo de circuito de absorção pode suprimir a sobretensão gerada quando o tiristor é ligado e desligado e evitar efetivamente a quebra do tiristor. A posição de instalação do circuito de absorção RC deve ser o mais próximo possível do terminal principal do módulo. Ou seja, os leads devem ser curtos. É melhor usar resistor não indutivo para obter melhor efeito de proteção.
(2) O varistor absorve sobretensão.
O varistor pode absorver sobretensões com grande energia e longa duração causadas por raios. A tensão nominal do varistor (V1mA) refere-se à tensão através do varistor quando uma corrente de 1mA flui através dele. A seleção do varistor considera principalmente a tensão nominal e a capacidade de corrente. O limite inferior da tensão nominal V1mA é o valor de pico da tensão de operação da linha. Considerando a flutuação da tensão da rede e a possível diminuição do valor V1mA após múltiplos tempos de corrente de impacto, o valor da tensão nominal deve ser aumentado adequadamente. Atualmente, costuma-se utilizar o subsídio de 30%. V1mA≥1.3√2· VOCÊ. Onde u é o valor efetivo da tensão normal de trabalho em ambas as extremidades do varistor.
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