晶閘管如何保護和容量擴展，雙向晶閘管如何對接單片機，晶閘管功率模塊的測試分析

　　晶閘管的保護保護方法以及容量擴充方法：

　　由于晶閘管過載能力較差，短時間的過電壓或過電流就可能導致其損壞。雖然選擇晶閘管時要合理地選擇元件參數(shù)并留有安全裕量，但仍需針對晶閘管的工作條件采取適當?shù)谋Ｗo措施，確保晶閘管裝置正常運行。

　　1、 過電壓保護

　　過電壓產(chǎn)生的原因主要是操作過電壓、浪涌過電壓。按過電壓保護的部位來分，有交流側(cè)保護、直流側(cè)保護和元件保護等幾部分，如圖所示。

　　圖晶閘管裝置可采用的過電壓保護措施

　　1-避雷器;2-接地電容;3-交流側(cè)阻容保護;4-整流式阻容保護;5-硒堆保護;

　　6-交流側(cè)壓敏電阻保護;7-直流側(cè)阻容保護;8-直流側(cè)壓敏電阻保護

　?、?交流側(cè)操作過電壓保護：如圖1中的環(huán)節(jié)3-阻容吸收保護。其中阻容吸收電路的接線方式如圖所示。

　　圖交流側(cè)阻容保護的幾種接法

　?、诮涣鱾?cè)浪涌過電壓保護：如圖1中的環(huán)節(jié)5-硒堆（可多次使用）、6-壓敏電阻（一次性使用）。

　　硒堆由成組串聯(lián)的硒整流片構(gòu)成。硒片擊穿時，表面會燒出灼點，但浪涌電壓過去之后，整個硒片自動恢復正常保護功能。硒堆體積大，長期放置不用會失效。

　　壓敏電阻正常工作時，漏電流僅是微安級;當浪涌電壓來到時，反應快，可通過數(shù)千安培的放電電流。因此，抑制過電壓的能力強。加之它還有體積小、價格便宜等優(yōu)點，是一種較理想的保護元件。保護接線方式如圖所示。壓敏電阻的主要缺點是持續(xù)的平均功率太?。▋H數(shù)瓦），如果正常工作的電壓超過它的額定電壓，很短時間就會因過熱而損壞，因此不宜應用于那些頻繁出現(xiàn)過電壓的場合。

　　圖壓敏電阻的幾種接法

　?、壑绷鱾?cè)過電壓保護

　　直流側(cè)保護可采用與交流側(cè)保護相同的方法，如圖所示。對于容量較小的裝置，可采用阻容保護抑制過電壓;如果容量較大，應選擇硒堆或壓敏電阻保護。

　　2、過電流保護

　　凡流過晶閘管的電流大大超過其正常工作電流時，都叫過電流。

　　過電流產(chǎn)生時，如無保護措施，晶閘管會因過熱而損壞。因此要采取過流保護措施，在晶閘管未損壞之前就迅速地把過電流消除。常用的過流保護措施如圖4所示，可以根據(jù)實際情況選擇其中一種或數(shù)種做晶閘管裝置的過流保護。各過電流保護措施的作用分別為：

　?、?在交流進線中串聯(lián)電抗器（無整流變壓器時）或采用漏抗較大的變壓器是限制短路電流、保護晶閘管的有效措施，但負載時電壓有所下降。

　?、?在交流側(cè)設(shè)置電流檢測裝置，利用過電流信號去控制觸發(fā)器，使觸發(fā)脈沖快速后移（即α 角增大）或瞬時停止使晶閘管關(guān)斷，從而抑制了過電流。但在可逆系統(tǒng)中，停發(fā)脈沖后會造成逆變失敗，因此多采用脈沖快速后移的方法。

　?、?交流側(cè)經(jīng)電流互感器接入過流繼電器或直流側(cè)接入過流繼電器，如圖中的環(huán)節(jié)2、6 所示，可以在過電流時動作，斷開輸入端自動開關(guān)，其整定值必須與晶閘管串聯(lián)的快速熔斷器的過載特性相適應。

　　圖晶閘管裝置可能采取的過電流保護措施

　　1-進線電抗器;2-電流檢測和過流繼電器;3-交流側(cè)快熔;

　　雙向晶閘管如何對接單片機：

　　用單片機控制工頻交流電，最方便的是采用雙向晶閘管。為避免晶閘管導通瞬間產(chǎn)生的沖擊電流帶來的干擾和對電源的影響，可以采用過零觸發(fā)的方式。

　　過零觸發(fā)雙向晶閘管觸發(fā)電路

　　晶閘管功率模塊測試方法：

　?。?）晶閘管外形及原理、符號圖

　　圖單向晶閘管外形及原理與符號圖

　　圖雙向晶閘管原理與符號

　　單、雙向晶閘管雖然在結(jié)構(gòu)和原理上稍有不同，但測試方法是一樣的，而且大功率模塊，為單向晶閘管。對晶閘管模塊，完全可以在線檢修其好壞。

　　（2）測試方法

　　圖晶閘管測試連線示意圖

　　晶閘管的導通管壓降約為1V，觸發(fā)電壓一般在1~4V以內(nèi)，因而可將恒壓源空載電壓調(diào)至10V以下，如6V，恒定電流根據(jù)所測試器件的功率而定，對于功率模塊，可送入3A左右的電流。

　　將紅夾子接晶閘管的陽極，黑夾子接陰極，用導線短接一下A、G極，此時顯示晶閘管導通電壓降和導通電流值。注意，測量塑封小功率晶閘管時，可送入百毫安級電流，測試時間不要太長，以免過熱燒毀。測試大功率模塊時，可送入較大測試電流。

　　若出現(xiàn)不能觸發(fā)，或?qū)▔航堤蟮默F(xiàn)象，說明晶閘管性能變差或損壞。

　　測量雙向晶閘管的方法，與圖7連線方式是一樣的。