Scan0061

/ubezpieczeniom przetężeniowym przyrządów półprzewodnikowych stawia siy iu typujące wymagania:

i /as działania zabezpieczeń powinien być krótszy od dopuszczalnego czasu trwa ma przeciążenia, wynikającego z charakterystyki przeciążeniowej zabezpieczane go przyrządu;

impuls energii wydzielonej podczas zwarcia w przyrządzie powinien być mniej h/y od impulsu dopuszczalnego dla tego typu przyrządu;

gdy występują zwarcia zewnętrzne, zabezpieczenie powinno odłączyć zespól pi/ekształtnikowy, nie dopuszczając do uszkodzenia przyrządów; gdy występują zwarcia wewnętrzne, zabezpieczenia powinny selektywnie odłączyć uszkodzone elementy układu;

pi/epięcia występujące podczas wyłączania prądu przeciążeniowego powinny być mniejsze niż maksymalne dopuszczalne napięcia wsteczne przyrządów; v przypadku równoległego łączenia przyrządów należy zmniejszyć dopuszczalną obciążalność tych elementów, według zaleceń podawanych w odpowiednich kata logach i poradnikach.    i

(idy wystąpią przeciążenia o czasie trwania dłuższym niżfkilkadziesiąt milisekund ‘. .wczas do zabezpieczenia przyrządów półprzewodnikowych stosuje się wyłączni! /uwierające wyzwalacze termiczne, elektroniczne czujniki cieplne o dopasowanc|

. lutnik turystyce czasowo-przeciążeniowej, czujniki termistorowe wmontowane! pi / yrząd półprzewodnikowy lub w jego radiatory Są również stosowane zabezpie . nu elektroniczne, które po przekroczeniu dopuszczalnej temperatury diody lub ty i \ u na odłączają układ, w którym te przyrządy pracują.

Największą trudność stanowi dobór zabezpieczeń przed przeciążeniami trwający im I mi ej niż 10 ms. Ten zakres przeciążeń odpowiada stanowi awaryjnemu, w kló i . m / w ykle następuje bardzo szybkie niekontrolowane zwiększenie prądu. Przebieg In plii /    1(0 przyrządu półprzewodnikowego w przedziale czasu ld-10 ms nie może

b\ • " sposób jednoznaczny opisany, gdyż zależy w znacznym stopniu od właściwo* i h i uli i zwarcia i przebiegu prądu zwarciowego. Dlatego w tym przedziale c/a u ■ lasciwosci cieplne przyrządu półprzewodnikowego charakteryzuje się za porno

•    i| jiiirumclni przeciążeniowegoI²1, określanego przy czasie 10 ms lub 1 ms. Wybór

pai.mu 11 u przeciążeniowego umożliwia bezpośrednie określenie strat energii, które ........ • \ tąpie w strukturze półprzewodnikowej pod wpływem narastającego prądu

ic mwt "o Można dobrać bezpiecznik (szeregowo włączony z przyrządem poi pi /i ■ mlnikowym) przerywający obwód zwarcia zanimTędzie przekroczona doptisz-

•    /iilna wartość parametru przeciążeniowego przyrządu.

i i., mi brony diod i tyrystorów przed skutkami zwarcia stosuje się bezpieczniki to pil m _M’ o charakterystyce odpowiednio dobranej do właściwości przyrządów pól pt cwiidnikowych są to bezpieczniki szybkie. W celu zapewnieniu skutecznej im liiony diody lub tyrystora, charakterystyka czasowo prądowa he/piec/mka powm IU1 Ic/ci poniżej krzywej granicznej pi/reją ahiosei chionioticeo pi/yi/ądit n t W) Ilc/.pjpe/iiiki dla rlJtul t tyt \‘toróu n\ \ sH) ograna /a|ą w /mit/nym loonlii nh i II m prąd lec/ i parana n / < > hut ul l« i iijąi rjorui bIh impuls prą

By Wartość tego parametru powinna być mniej-fe/u niż wartość analogicznego parametru okre-flająccgo odporność diody lub tyrystora na tt/msi temperatury wskutek działania prądu i« unia. Do zabezpieczania przyrządów półprzewodnikowych przed skutkami zwarć jest również IfOMtwana blokada bramkowa, która eliminuje impulsy w układzie regulacji przekształtnika pmli /as zwarcia.

Rys. 3.57. Wykres czasowo-prądowy odporności cieplnej i zabezpieczeń przyrządu półprzewodnikowego [ 181

1    - krzywa odporności przyrządu,

2    - krzywa działania bezpiecznika,

3    - krzywa działania wyłącznika i przekaźnika termicznego

| /o względu na właściwości tranzystorów, bez-pin /niki topikowe nie nadają się do zabezpieczaniu łych przyrządów przed skutkami zwarć. W tych Sf -\ |sulkach stosuje się aktywną ochronę zwarcio-Vuj która polega na szybkim wyłączeniu, za poślubi ii lwem obwodu bramkowego tranzystorów M Di 1' i MOSFET, po stwierdzeniu przeciążenia.

/ubezpieczenia przed przepięciami. Przy-i /ijd\ półprzewodnikowe mocy są mało odporne ihi il/iałanie napięć o dużej wartości szczytowej.

Pi/i*kroczenie deklarowanych przez producentów granicznego napięcia wstecznego Itih napięcia blokowania przyrządów półprzewodnikowych, nawet w razie bardzo łuuil otrwałych przepięć (o czasie rzędu mikrosekund), może spowodować trwałe jn.LU u ./cnie charakterystyk prądowo-napięciowych lub nieodwracalne uszkodzenie Mitlkmry krzemowej. Wynika stąd konieczność przyjęcia dużego marginesu bezpie-m-in.lwa podczas doboru przyrządów i określenia wartości napięcia granicznego, ynoszącego zazwyczaj (1,5-^2,5)Urrm- Dodatkowo jest konieczne stosowanie specjalny! h zabezpieczeń w układach, celem ograniczenia powtarzalnych okresowo oraz iii-iłowych przepięć, do wartości nie przekraczających napięcia dopuszczalnego Bf/yj żądli półprzewodnikowego.

l*i/rpięcia w układach energoelektronicznych pojawiają się podczas nagłego przejściu / jednego ustalonego stanu pracy do drugiego - zarówno w obwodach napięcia pi-rmiriinego, jak i napięcia wyprostowanego. W obwodach napięcia przemiennego powodem przepięć są zwykle procesy łączeniowe, wyładowania atmosferyczne lub - >i (i m i iiia w pracy transformatora. W obwodach napięcia wyprostowanego przepię-i iu pi iw,ła ją wskutek zjawisk łączeniowych i stanów zakłóceniowych w obwodach _: ihui li przez przekształtnik. Przepięcia w samym przekształtniku są wywołane i kurni komutacji prądów anodow^c]T7^1)Tnmłtó^S^tćpuJą~p^y przerywaniu piądu /wari iow ego przez bezpieczniki szybkie, '^aryśunku 3.58 przedstawiono ob-Wod iliiimuii pi. i pii i i;i w typowym zespole przekształtnikowym.

Iu • pup iuur luk napii, i m podi ■-v. wyładowania iilmoslcrycznego przemieszczają i, o.| mię jst u u \ Indów mim do /ui lila iw wejściowych Iriinslórimitora prostownikowe iibwndinh ptądu pi-tiuli utirgo ( /ęar / nich wytluiuiu się W' linii i uzwojeniu