大功率晶閘管開通過程均壓保護研究

張 鵬，曹鵬飛，王 濤，詹鴻博

應(yīng)用研究

大功率晶閘管開通過程均壓保護研究

張 鵬1，曹鵬飛1，王 濤2，詹鴻博2

(1. 武漢船用電力推進裝置研究所，武漢 430064；2. 武漢長海電氣科技開發(fā)有限公司，武漢 430064)

針對脈沖工況下，大功率晶閘管開通過程中面臨的動態(tài)電壓分布不均問題，首先從理論上分析了動態(tài)電壓分配的函數(shù)表達式，總結(jié)了RC緩沖保護參數(shù)的選取依據(jù)。隨后，搭建晶閘管開通過程中的動態(tài)模型，仿真得出了不同緩沖保護參數(shù)下，器件兩端的電壓波形，驗證了理論分析的正確性。最終，提出了采用RC緩沖+MOV的保護方案，并對保護原理進行了理論分析。

晶閘管 脈沖 開通 均壓

0 引言

大功率晶閘管擁有觸發(fā)穩(wěn)定、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、通流能力強等優(yōu)點，在脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。而在實際工程應(yīng)用中，由于制造參數(shù)、雜散參數(shù)、壓接工藝等因素影響，經(jīng)常導(dǎo)致串聯(lián)器件在開通過程中由于動態(tài)電壓分配不均導(dǎo)致?lián)舸┈F(xiàn)象[1]。

本文理論分析了脈沖大電流工況下晶閘管開通過程中的動態(tài)電壓分配關(guān)系。然后搭建了反映晶閘管開通過程中的數(shù)學(xué)模型，仿真分析了不同保護方案的動態(tài)均壓效果，并提出了采用緩沖+MOV保護的方案實現(xiàn)開通過程中晶閘管器件的可靠保護。

1 開通過程的動態(tài)電壓分配理論分析

晶閘管開通過程中，當(dāng)串聯(lián)晶閘管器件由于開通時間不一致時，會造成后開通的閥片承受較高的電壓。以采用sCs緩沖保護電路為例，假設(shè)其中一閥片開通最晚，如圖1所示。……