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大功率中頻電源晶閘管的使用
大功率中頻電源晶閘管的使用
大功率中頻電源晶閘管的使用
中頻電源晶閘管串聯工作時，各器件的均壓問題是一個非常重要的問題。晶閘管的每個工作周期可以分成五個階段:正向阻斷，開通，導通狀態，反向恢復以及反向阻斷。在正向及反向阻斷狀態，串聯器件的電壓分配主要由其阻斷伏安特性決定，在相同漏電流情況下阻斷電壓高的器件將承受更高的電壓；在開通階段，晶閘管由斷態向通態過度，如果器件的開通時間不一致，則后開通的器件將承受過電壓；在反向恢復階段，器件由通態向阻斷狀態過度，主電流反向抽取一定量的反向恢復電荷后，器件將恢復反向阻斷能力，如果期間的反向恢復特性不一致，則先恢復的器件將承受過電壓。
串聯晶閘管的均壓使用主要需解決正反向阻斷、開通及恢復三種狀態下的電壓分配問題。為保證器件在阻斷狀態下的電壓均衡，需要給每個串聯晶閘管并聯一只均壓電阻，其阻值的選擇原則是在實際工作電壓下流過電阻的電流為晶閘管在額定結溫下漏電流的2至5倍。
由于晶閘管的開通和恢復過程可能存在差異，因此采用并聯阻容吸收電路進行動態均壓是*的，適當參數的吸收電路可將串聯電路的不均衡電壓限制在一定范圍內，其組織與串聯器件恢復特性及工作條件有關，一般吸收電容C取0.1至0.4微法,吸收電阻Ｒ取８至２０歐姆，吸收電容和吸收電阻應當選擇無感電阻和無感電容，并用盡量短的連線就近連接在晶閘管兩端。
晶閘管的開通過程受其門極觸發脈沖影響很大，強觸發脈沖可以減少開通時間，促使串聯器件同時開通，同時強觸發脈沖還有減小開通損耗，增強其ｄｉ／ｄｔ承受能力的作用。因此，必須給串聯晶閘管施加同步的、前沿極陡的觸發脈沖，觸發電流幅值ＩＧＭ＝４－１０IＧＴ，觸發電流上升時間ｔｒ低于１微秒。
由于晶閘管的阻斷、開通、恢復等特性均隨芯片的溫度變化而變化，因此保證串聯晶閘管在工作過程中的任意狀態及時刻都具有同步的溫度變化，是保證其可靠均壓的基礎，為此，必須采用串聯器件采用同一個散熱體的方法，以保證器件溫度的一致性。
晶閘管的性能及可靠性與器件的運行結溫密切相關，正常使用時結溫一般要小于攝氏８０度。如果散熱不良，將對管芯的壽命造成很大的影響。實踐證明，凡使用過的晶閘管散熱器更換管芯后，散熱效果明顯下降，特別是更換三四次以后，有的已根本不能使用。分析其主要原因：一是散熱體使用一次后，其臺面受壓力而下陷或者碰傷，，重新更換管芯，很難保證管芯臺面正好與下陷部位*重合，所以即使達到了規定的壓力，也不能保證散熱體與管芯接觸面均勻緊密的接觸。二是在水質差的地區，使用一段時間后，水腔內部因結垢而降低了冷卻效果。三是使用劣質散熱器，散熱體水腔材質差，導熱性能差，更重要的是蝶形彈簧和三角壓蓋因質量不合格，短時間使用后失去彈性，使管芯和散熱體臺面間的壓力下降，從而影響散熱效果。因此，對于大功率中頻電源，更換晶閘管時連散熱器一起更換，以免造成晶閘管頻繁擊穿的問題。