晶閘管如何保護(hù)和容量擴(kuò)展，雙向晶閘管如何對(duì)接單片機(jī)，晶閘管功率模塊的測(cè)試分析

　　晶閘管的保護(hù)保護(hù)方法以及容量擴(kuò)充方法：

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

　　1、 過(guò)電壓保護(hù)

　　過(guò)電壓產(chǎn)生的原因主要是操作過(guò)電壓、浪涌過(guò)電壓。按過(guò)電壓保護(hù)的部位來(lái)分，有交流側(cè)保護(hù)、直流側(cè)保護(hù)和元件保護(hù)等幾部分，如圖所示。

　　圖晶閘管裝置可采用的過(guò)電壓保護(hù)措施

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

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

　?、?交流側(cè)操作過(guò)電壓保護(hù)：如圖1中的環(huán)節(jié)3-阻容吸收保護(hù)。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(hù)的幾種接法

　　②交流側(cè)浪涌過(guò)電壓保護(hù)：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(shí)，表面會(huì)燒出灼點(diǎn)，但浪涌電壓過(guò)去之后，整個(gè)硒片自動(dòng)恢復(fù)正常保護(hù)功能。硒堆體積大，長(zhǎng)期放置不用會(huì)失效。

　　壓敏電阻正常工作時(shí)，漏電流僅是微安級(jí);當(dāng)浪涌電壓來(lái)到時(shí)，反應(yīng)快，可通過(guò)數(shù)千安培的放電電流。因此，抑制過(guò)電壓的能力強(qiáng)。加之它還有體積小、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，是一種較理想的保護(hù)元件。保護(hù)接線方式如圖所示。壓敏電阻的主要缺點(diǎn)是持續(xù)的平均功率太小（僅數(shù)瓦），如果正常工作的電壓超過(guò)它的額定電壓，很短時(shí)間就會(huì)因過(guò)熱而損壞，因此不宜應(yīng)用于那些頻繁出現(xiàn)過(guò)電壓的場(chǎng)合。

　　圖壓敏電阻的幾種接法

　?、壑绷鱾?cè)過(guò)電壓保護(hù)

　　直流側(cè)保護(hù)可采用與交流側(cè)保護(hù)相同的方法，如圖所示。對(duì)于容量較小的裝置，可采用阻容保護(hù)抑制過(guò)電壓;如果容量較大，應(yīng)選擇硒堆或壓敏電阻保護(hù)。

　　2、過(guò)電流保護(hù)

　　凡流過(guò)晶閘管的電流大大超過(guò)其正常工作電流時(shí)，都叫過(guò)電流。

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

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

　?、?在交流側(cè)設(shè)置電流檢測(cè)裝置，利用過(guò)電流信號(hào)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(shí)停止使晶閘管關(guān)斷，從而抑制了過(guò)電流。但在可逆系統(tǒng)中，停發(fā)脈沖后會(huì)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(guò)流繼電器或直流側(cè)接入過(guò)流繼電器，如圖中的環(huán)節(jié)2、6 所示，可以在過(guò)電流時(shí)動(dòng)作，斷開輸入端自動(dòng)開關(guān)，其整定值必須與晶閘管串聯(lián)的快速熔斷器的過(guò)載特性相適應(yīng)。

　　圖晶閘管裝置可能采取的過(guò)電流保護(hù)措施

　　1-進(jìn)線電抗器;2-電流檢測(cè)和過(guò)流繼電器;3-交流側(cè)快熔;

　　雙向晶閘管如何對(duì)接單片機(jī)：

　　用單片機(jī)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(dǎo)通瞬間產(chǎn)生的沖擊電流帶來(lái)的干擾和對(duì)電源的影響，可以采用過(guò)零觸發(fā)的方式。

　　過(guò)零觸發(fā)雙向晶閘管觸發(fā)電路

　　晶閘管功率模塊測(cè)試方法：

　?。?）晶閘管外形及原理、符號(hào)圖

　　圖單向晶閘管外形及原理與符號(hào)圖

　　圖雙向晶閘管原理與符號(hào)

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

　?。?）測(cè)試方法

　　圖晶閘管測(cè)試連線示意圖

　　晶閘管的導(dǎo)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(cè)試器件的功率而定，對(duì)于功率模塊，可送入3A左右的電流。

　　將紅夾子接晶閘管的陽(yáng)極，黑夾子接陰極，用導(dǎo)線短接一下A、G極，此時(shí)顯示晶閘管導(dǎo)通電壓降和導(dǎo)通電流值。注意，測(cè)量塑封小功率晶閘管時(shí)，可送入百毫安級(jí)電流，測(cè)試時(shí)間不要太長(zhǎng)，以免過(guò)熱燒毀。測(cè)試大功率模塊時(shí)，可送入較大測(cè)試電流。

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

　　測(cè)量雙向晶閘管的方法，與圖7連線方式是一樣的。