缓冲电路如何保护晶闸管免受过压或过流的影响

缓冲器是用于平滑由电路电感引起的电压尖峰的能量吸收电路。有时，由于过流，过压和过热，组件会出现故障。因此，对于电路的过流保护，我们在合适的位置使用保险丝，对于过热，我们使用散热器或风扇。

缓冲电路用于限制打开和关闭电路期间电压或电流（di/dt 或 dv/dt）和过电压的变化率。缓冲电路是电阻器和电容器串联在开关上的组合，如晶体管或晶闸管，用于保护和提高性能。开关和继电器上也使用缓冲电路，以防止电弧。

在本项目中，我们将向您展示缓冲电路如何保护晶闸管免受过压或过流的影响。该电路由横跨晶闸管的缓冲电路和使用555定时器IC的频率发生器电路组成。

所需材料

晶闸管-TYN612 （可控硅）

555定时器IC

电阻器 （47k-2，10k-2，1k-1，150-1）

电容 （0.01uf，0.001uf，0.1uf-2）

二极管-1N4007

开关

示波器（用于输出确认）

9V 电源

连接线

电路图

本电路的第1部分是使用555定时器IC的频率发生器电路。当 555 定时器在非稳定模式下运行时，我们在输出引脚上获得脉冲，并使用 

555 定时器非稳定电路计算器

来获取 100 kHz 的频率。本电路第2部分用于通过缓冲电路获得晶闸管的开关特性。

晶闸管 - TYN612

这里，晶闸管TYN612的名称中的“6”表示重复峰值关断状态电压V的值数字版权管理和 VRRM为 600 V，“12”表示导通状态 RMS 电流的值，IT （有效值）晶闸管TYN612适用于所有控制模式，如过电压撬棍保护，电机控制电路，浪涌电流限制电路，电容放电点火和电压调节电路。触发栅极电流范围（I燃气轮机） 为 5 mA 至 15 mA。工作温度范围为 -40 至 125 °C。 

晶闸管引脚图 TYN612

晶闸管引脚配置 TYN612

 

引脚编号	引脚名称	描述
1	K	晶闸管阴极
2	一个	晶闸管阳极
3	G	晶闸管栅极，用于触发

 

缓冲电路设计

众所周知，缓冲电路是电阻器和电容器的组合。缓冲电路中使用的电容器能够防止器件对晶闸管或SCR进行不必要的dv/dt触发。当电压施加到电路上时，开关器件上会出现突然的电压。电容器C的行为类似于短路，导致SCR两端的电压为零。随着时间的流逝，电容器C两端的电压以缓慢的速度增加。因此，电容C2和晶闸管两端的dv/dt值会低于器件的最大dv/dt额定值。

现在，问题是电阻R有什么用S?当 SCR 导通时，电容器通过 SCR 放电并发送等于 Vs/R 的电流S.由于电阻非常低，di/dt 往往足够高，可能会损坏 SCR。所以，为了限制放电电流电阻的大小RS被使用。

缓冲电路的工作原理

电路分为两部分。第一个用作频率发生器电路，使用555定时器IC，其输出用于馈送晶闸管的栅极端子。电路的第二部分用于检查晶闸管或SCR与缓冲电路和不缓冲电路的开关。

案例一：无缓冲电路

 

如上图电路所示，当SCR上不存在缓冲器电路时，会出现高压尖峰，如下面的波形所示。因此，为了平滑电压尖峰，我们使用缓冲电路来防止器件因过压或dv/dt错误触发而损坏。

案例二：带缓冲电路

 

当SCR两端存在缓冲电路时，它会降低或平滑电压尖峰，如下图所示。因此，设备不会因过压而损坏，并且还会使设备的dv/dt值低于最大额定值。