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RC吸收回路

(2011-08-20 22:35:23)
标签:

电流

磁场

主回路

器件

工频变压器

杂谈

分类: 单元电路

RC吸收电路

  RC吸收电路也叫RC缓冲电路,它是电阻Rs与电容Cs串联,并与开关并联连接的电路结构。用于改进电力电子器件开通和关断时刻所承受的电压、电流波形。

目录

  • RC吸收电路的原理
  • RC吸收电路的作用
  • RC吸收电路的原件选择
RC吸收电路

RC吸收电路的原理

  •   若开关断开,蓄积在寄生电感中能量对开关的寄生电容充电的同时,通过吸收电阻对吸收电容充电。由于吸收电阻作用,阻抗变大,那么,吸收电容也等效地增加了开关的并联电容容量,为此,抑制开关断开的电压浪涌。开关接通时,吸收电容通过开关放电,其放电电流被吸收电阻所限制。

    RC吸收电路的原理

RC吸收电路的作用

  •   为了限制电路电压上升率过大,确保晶闸管安全运行,常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络,利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感),所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用,它可以防止R、L、C电路在过渡过程中,因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。同时,避免电容器通过晶闸管放电电流过大,造成过电流而损坏晶闸管。

      由于晶闸管过流过压能力很差,如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。

RC吸收电路的原件选择

  •   电容的选择

      C=(2.5-5)×10的负8次方×If

      If=0.367Id

      Id-直流电流值

      如果整流侧采用500A的晶闸管(可控硅)

      可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF

      选用2.5mF,1kv 的电容器

      电阻的选择:

      R=((2-4) ×535)If=2.14-8.56

      选择10欧

      PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)2

      Pfv=2u(1.5-2.0)

      u=三相电压的有效值

      阻容吸收回路在实际应用中,RC的时间常数一般情况下取1~10毫秒。

      小功率负载通常取2毫秒左右,R=220欧姆1W,C=0.01微法400~630V。

      大功率负载通常取10毫秒,R=10欧姆10W,C=1微法630~1000V。

      R的选取:小功率选金属膜或RX21线绕或水泥电阻;大功率选RX21线绕或水泥电阻。

      C的选取:CBB系列相应耐压的无极性电容器。

      看保护对象来区分:接触器线圈的阻尼吸收和小于10A电流的可控硅的阻尼吸收列入小功率范畴;接触器触点和大于10A以上的可控硅的阻尼吸收列入大功率范畴。

 

 

RC吸收回路的作用,一是为了对感性器件在电流瞬变时的自感电动势进行钳位,二是抑制电路中因dV/dt对器件所引起的冲击,在感性负载中,开关器件关断的瞬间,如果此时感性负载的磁通不为零,根据愣次定律便会产生一个自感电动势,对外界辞放磁场储能,为简单起见,一般都采用RC吸收回路,将这部份能量以热能的方式消耗掉。

设计RC吸收回路参数,需要先确定磁场储能的大小,这分几种情况:

1、电机、继电器等,它的励磁电感与主回路串联,磁场储能需要全部由RC回路处理,开关器件关断的瞬间,RC回路的初始电流等于关断前的工作电流;
2、工频变压器、正激变压器,它的励磁电感与主回路并联,励磁电流远小于工作电流。虽然磁场储能也需要全部由RC回路处理,但是开关器件关断的瞬间,RC回路的初始电流远小于关断前的工作电流。
3、反激变压器,磁场储能由两部份辞放,其中大部份是通过互感向二次侧提供能量,只有漏感部份要通过RC回路处理,

以上三种情况,需要测量励磁电感,互感及漏感值,再求得RC回路的初始电流值。

R的取值,以开关所能承受的瞬时反压,比初始电流值;此值过小则动态功耗过大,引值过大则达不到保护开关的作用;

C的取值,则需要满足在钳位电平下能够储存磁能的一半,且满足一定的dV/dt

 

RC吸收回路

C关断缓冲  R开通限流,电阻的阻值基本可以按照  R=(sqrt(Llk/Cj))/n 这个公式计算,功率根据实际情况选择,C一般都在102---103之间选择,选C时在考虑吸收效果的同时还需考虑EMI的相位和后面输出电容的纹波电流应力

 

C=(Ip*Tf)/(2*2*Vdc)
Ip:峰值电流
Tf:集电极电流从初始值下降到零的时间
Vdc:输入的直流电压
R=Ton(min)/(3C)
Ton(min):开关管最小的导通时间

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