如今,可控硅的额定值可达10千伏和3 KA。但有时我们面临的不仅仅是这些评级,还有需求。在这种情况下,使用多个可控硅的组合。可控硅串联连接满足高电压需求和可控硅并联满足高当前的需求。这些串并联的连接可控硅或晶闸管将有效工作,如果所有可控硅充分利用。尽管一个串中的所有scr都具有相同的等级,但它们的V-I特性彼此不同。这导致它们之间的电压或电流分配不均。因此,每个SCR并没有被充分利用。所以字符串的效率总是小于100%根据给定的表达式
随着串中可控硅数量的增加,每个可控硅处理的电压或电流被最小化。这种现象提高了管柱的可靠性,但降低了每个SCR的利用率。因此,管柱效率降低。用降额因子(DRF)来衡量管柱的可靠性
SCR串联运行
当操作电压多个相同等级的可控硅被串联使用。我们知道,相同额定值的可控硅,可能会有不同的I-V特性,所以必然会发生不平等的分压。例如,如果两个串联在所能单独阻塞5kv的,则串应阻塞10kv。但实际上这并没有发生。这可以通过一个例子来验证。让两个可控硅的特性如图1所示。
所以从图中可以看出,对于相同的漏电流,会发生不相等的分压。电压可控硅1是V1而是整个SCR2是V2.V2比V小多少1.所以,可控硅2没有被充分利用。因此,字符串可以阻塞V1+ V2= 8 KV,而不是10 KV,串效率= 80%。
为了提高效率,a电阻器与每个SCR并行使用。这些的价值抗性是这样的,每个可控硅和电阻对的等效电阻将相同。因此,这将确保平等的电压分配跨每个可控硅。但在实际应用中,不同额定值的电阻器很难使用。因此,我们选择一个电阻值,得到最优的结果
式中,n = no。的可控硅串
Vbm=被泄漏电流最小的可控硅屏蔽的电压。
Δ我b=流过可控硅的最大和最小漏电流之差。
V年代=横跨字符串的电压。
这个电阻b称为静态均衡电路。但是这个电阻不足以在接通和关断期间平衡电压分配。在这些瞬态条件下,要保持每个设备的体积相等电容器与电阻器与每个SCR并行。这就是缓冲电路,也称为动态均衡电路。另外,还可以增加一个二极管来改善动态均衡电路的性能。
可控硅并联运行
当工作电流大于单个可控硅额定电流时,我们将使用多个可控硅并联使用。由于不同的V-I特性,同一等级的scr在串中共享不等电流。让一个字符串由两个组成晶体管如图1所示,它们的额定电流为1ka。从设备的V- i特性可以看出,对于操作容量V,电流通过可控硅1是通过SCR的1ka吗2是0.8 KA。因此,可控硅2在这里没有被充分利用。虽然弦应该能够承受R KA,理论上它只能承受1.8 KA。因此,串效率= 90%。
当电流通过时,由于电流划分不均可控硅增加,它的温度也增加,这反过来降低电阻.因此,当前发生了进一步的增长,这是一个累积的过程。这就是所谓的热逃逸,会损坏设备。为了解决这个问题,可控硅将保持在相同的温度。这是可能的安装在同一个散热器。它们应该安装在对称的位置通量.
设备的连接将是相同的。所以,互感所有设备都是一样的。这将为每个设备提供相同的电抗。从而减少通过设备的电流水平的差异。另一种均衡交流电路中电流分配的方法是利用磁耦合电抗,如图- 2所示。
当我1=我2当两个线圈反向并联时,合成磁通为零。所以,电感两者的路径将是相同的。如果我1>我2那么就会有合成通量。这种磁通以冷却电流产生电动势。因此,路径1的电流是相反的,而路径2的电流是由感应电动势辅助的。从而减小路径中的电流差。