47482 P1010360

Falowniki

8.4. Zabezpieczenia przepięciowe i prądowe w przekształtnikach tranzystorowych, układy chłodzenia

Tranzystory mocy pracujące w układach energoelektronicznych muszą być chronione zarówno przed zbyt dużymi, to znaczy przekraczającymi wartości dopuszczalne prądami, jak i przed nadmierną szybkością zmian tych wielkości, gdyż mogą one spowodować nieprawidłową pracę lub uszkodzenie tranzystora.

Zabezpieczenia przepięciowe realizuje się podobnie jak dla tyrystorów za pomocą elementów DRC (podrozdział 2.3.2) bądź elementów nieliniowych półprzewodnikowych. Różne sposoby włączenia elementów przepięciowych przedstawia rysunek 8.27.

Rys. 8.27. Sposoby ograniczenia przepięć w układach tranzystorowych

Można je wykonać indywidualnie dla każdego tranzystora, jeżeli falownik budowany jest z pojedynczych tranzystorów, bądź grupowo dla wszystkich tranzystorów, jeżeli zbudowany jest z modułu elektro-izolowanego. Bardziej skuteczne są zabezpieczenia indywidualne.

W układach z dużą indukcyjnością mogą być też stosowane obwody odciążające. Przykład takiego obwodu przedstawia rys.8.28.

i Układ | odciążający |

W układzie tym oprócz obwodu odciążającego, równolegle do obciążenia włączona jest dioda gasząca D_f.

Zabezpieczenia nadprądowe mają za zadanie ograniczyć do wartości dopuszczalnych obciążenia prądowe tranzystorów mocy lub całego układu scalonego mocy. W pierwszym przypadku obecnie najczęściej mierzy się prąd każdego tranzystora i przez oddziaływanie na układ sterujący ogranicza się jego wartość, bądź prąd jest wyłączany. Przykład takiego zabezpieczenia przedstawia rys.8.29a).

Rys.8.28. Gałąź tranzystora z układem odciążającym

W drugim przypadku mierzony jest prąd wejściowy modułu scalonego, który podobnie jak w poprzednim ma wpływ na sterowanie (rys.8.29b).

b)

Rys. 8.29. Zabezpieczenia prądowe w układach tranzystorowych: a) zabezpieczenia indywidualne tranzystorów, b) zabezpieczenie modułu etektrołzołowanego

a)

W stanach przewodzenia, włączania i wyłączania elementów półprzewodnikowych mocy powstają w ich strukturach straty, które po przemianie w ciepło powodują wzrost temperatury struktury krze-

143