晶闸管GTO关断过程中的过电压分析

晶闸管GTO关断过程中的过电压分析

    GTO晶闸管关断过程中会产生三种过电压，因此要用吸收电路保护，图1-18为分析GTO晶闸管及其吸收电路的等效电路图。

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图1

图1-18分析GTO晶闸管及其吸收电路等效电路图

    图中： L、R为负载； La1、La2 为主电路及吸收电路寄生电感；Cs、VDs、和Rs，组成吸收电路， 假定VDs由等效电阻Rd和理想二极管组成，Rd和Rs组成吸收电路等效电阻，用Re表示，
可列出一组方程

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图2

    图1-19为门极关断时的波形图。从图中可以看到，GTO晶闸管在关断时产生U1、U2、U3三个过电压。任何一个过电压都可能损坏GTO晶闸管。

(1)过电压U1的产生原因是关断时阳极通态电流ITCQ在下降时间t1内急剧减小,引起吸收电路is也急剧变化而由La2和CS产生的过电压。
图1-20为U1与CS、ITCQ的关系图。在图中，CS一定时U1与ITCQ成正比增长；CS大U1减小，过分增大CS会使吸收电阻Rs消耗功率增加，另一方面，Cs>2μF时CS对U1影响不大。减小U1最有效办法是尽量减少吸收电路的寄生电感LS2就是说尽量减少二极管VDs和电容Cs与GTO晶闸管的连线长度。
据文献介绍.U1≤400V较为妥当。

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图3

图1-19 GTO晶闸管关断时的波形图

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图4

(2)过电压U2是由直流电源电压EB以及主电路接线寄生电感LS1储存电破能量向Cs过充电而产生的电压增量ΔU2引起的。
U2=EB+ΔU2 (1-21)
ΔU2= 

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图5

(1-22)
其中

GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图6

 (1-23)

图1-21为ΔU2与Cs关系曲线。