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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateBOD保护设计BOD保护设计BOD保护设计一原理BOD保护是一种晶闸管紧急过电压触发回路,当晶闸管两断电压超过预设值时,BOD保护电路就很快触发导通晶闸管,把过电压施加在其它电气元件上,从而保护晶闸管。其电路原理如图1所示。图1 BOD保护原理图1中R1、R2为分压电阻,其作用是把晶闸管两端电压分成两个部分。其中R2分的是参考电压,设BOD保护动作电压为,当参考电压的
2、瞬时值满足时BOD开始动作,并触发晶闸管。其中,BOD保护动作电压由下式计算: (1-1)式中,齐纳二极管DZ1的稳压电压值; 二极管D1的通态压降。DZ1为齐纳二极管(稳压二极管),它的工作原理是,当时,处于截止状态,晶闸管不能导通;当时就处于导通状态,而且如果其电流满足(晶闸管门极触发电流)时晶闸管G1就导通,分压R1起到限流作用。其中流经齐纳二极管DZ1的电流由下式计算: (1-2)式中,晶闸管G1两端电压瞬时值; 晶闸管G1门极与阴极之间的压降。图1中由R3、DZ2和D2构成的电路是防止晶闸管承受过高的门极触发电压所用。其中R3是用来限流的当增加该电路之后,门极电压可表示为: (1-3
3、) (1-4)式中,晶闸管功率触发电路输出的门极触发电压; 预设的门极最大触发电压; 齐纳二极管DZ2的稳压电压值; 二极管D2的通态压降。该BOD保护电路中二极管D1、D2的作用是,当晶闸管承受反向电压时,防止齐纳二极管承受过大的正向电流。二电子元件的选择原则BOD保护电路的设计是一个很复杂的过程,其重点在于合理的选择电子元件。下面举例说明一下选择原则及过程。例1-1,假设,系统电压6kv,总容量258kvar,其中TCR容量为118 kvar,FC容量为140 kvar。选择晶闸管模块为SKKT106/16E,采用10串结构,均压电阻R为、,系统主接线图如图2所示。请针对该晶闸管模块设计B
4、OD保护。图2系统主接线图解:第一步,了解晶闸管特性:查找SKKT106/16E的特性可知,;其余特性如表1所示。表1:SKKT106/16E技术参数第二步,选择晶闸管需要紧急触发的电压:考虑到晶闸管本身的正常过电压能力及正向重复蜂值电压,可制定 (1-5)式中,在系统中正常运行时晶闸管承受的最大电压峰值。从图2可知,由于10个晶闸管串联,所以每个晶闸管承受的最大电压有效值为、电压峰值为;考虑到, 可选。第三步,选择分压电阻R1、R2:分压电阻要满足以下几个要求:1 BOD动作之前,R1、R2组成的分压电阻远大于均压电阻,不影响均压电阻的正常均压作用,即 (1-6)2 BOD动作的瞬间,流过R
5、1的电流大于晶闸管最低触发电流,并且保证晶闸管能顺利触发导通,即 (1-7)式中,晶闸管最小触发电流。3 让R1远大于R2,这样齐纳二极管承受电压就小一些,即 (1-8)总上所述可以选择R1、R2,表1中可知,又已经选择,所以根据式(1-7),解得,由于均压电阻,所以再考虑式(1-6),可选择;再根据式(1-8),可选;最后能计算出,。从上述不难计算出,当BOD保护动作时,分压电阻R1、R2上的瞬时电压分别为1400V、100V;瞬时功率为233W、16.7W。第四步,选择齐纳二极管DZ1第三步分析可知,当分压电阻R2上的瞬时电压大于100V时BOD保护就动作,也就是式(1-2)中的时BOD保护开始触发导通晶闸管。一般情况下,从表1中查到。选择、,所以原则上,为了能可靠保护,可选。也就是串联5个额定稳压电压为18V的齐纳二极管。第五步,选择齐纳二极管DZ2DZ2的作用是防止晶闸管门极触发电压的不必要上升。所以DZ2的稳压值满足: (1-9)式中,为晶闸管晶闸管最小门极触发电压。一般情况下,从表1中查到,所以可选。第六步,选二极管D1、D2这俩二极管起防止反向电压流过齐纳二极管,所以选择原则是二极管反向重复电压大于晶闸管紧急触发电压,即 (1-10)所以D1、D2可以选择反向重复电压为2KV的二极管即可。R1能分大部分的电压,并且BOD保护动作之后能起到限流作用。-