电子装置的过压和过流保护与器件
半导体放电管和tvs管
半导体放电管和tvs管1.引言1.1 概述半导体放电管和TVS管是电子领域中常见的两种保护元件，用于保护电路免受过电压和过电流的损害。
半导体放电管（GDT）是一种可触发的开关装置，其主要工作原理是通过内部的气体放电使电路中的过电压得以释放。
TVS管（Transient Voltage Suppressor）也是一种保护元件，其主要功能是在电路中检测到过电压时迅速导通并将过电压引到接地，以保护其他元件不受损坏。
在现代电子产品中，由于电路工作时常会受到突发的电压波动或电磁干扰，半导体放电管和TVS管的使用变得至关重要。
半导体放电管可以快速响应和释放过电压，有效地保护电路和设备；而TVS管则起到了防止电压超限和过电流进入电路的作用。
半导体放电管和TVS管的应用领域非常广泛。
在通信设备、电力设备、汽车电子、工业自动化等领域，半导体放电管和TVS管被广泛应用于各种电路保护和过电压抑制的场景。
它们可以有效地保护电路中的其他元件，提高电路的稳定性和可靠性。
尽管半导体放电管和TVS管在过电压保护方面有许多相似之处，但它们也存在一些不同之处。
半导体放电管通常具有更高的电流和功耗承受能力，适用于工程领域的大功率电路保护；而TVS管通常具有更快的响应速度和更低的电压保护等级，适用于对过电压反应要求更高的应用场景。
综上所述，半导体放电管和TVS管是电子领域中重要的保护元件，它们在保护电路和设备免受过电压和过电流的侵害方面发挥着重要作用。
随着科技的进步和电子产品的发展，对过电压保护的需求也会越来越大，这使得半导体放电管和TVS管的应用前景更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的框架和内容安排的介绍。
可以按照以下的方式来编写文章结构部分的内容：本文将围绕着半导体放电管和TVS管展开讨论。
首先，在引言部分，我们将对本文的概述进行介绍，包括半导体放电管和TVS管的基本概念和作用。
接下来，我们将说明本文的结构，具体列出各个章节的主要内容和目的。
PoE设备的过电流和过电压保护
PoE设备的过电流和过电压保护以太网供电（PoE）设备及其电子元件是为工作在特定电流和电压条件下而设计的。
如果因短路或电压瞬变出现超过了这些标称条件，则可能会对器件造成永久性损坏，设备也会出现故障。
过电流和过电压保护装置被用来同时帮助保护供电设备（PSE）和用电设备（PD）。
越来越多的PoE应用，从智能标识、自动售货机、建筑物进入控制以及时间和考勤系统到手机和PDA充电器和电子乐器，都对更加可靠和灵活的过电流和过电压保护装置提出了要求。
这些保护器件被用来实现如下功能：保护供电设备不会因以太网电缆或用电设备的短路而损害；保护用电设备不会因供电设备的故障而损坏；保护用电和供电设备免受过电压短路/瞬变的损坏。
在许多情况，一次性使用保险丝有助于提供对PoE应用的过电流保护。
与被保护元器件串联安装的高分子正温度系数（PPTC）器件也提供了对干扰电流进行可靠、可复位的保护方法。
固态晶闸管过电压保护器件可与被保护电子元件并联安装，当有过电压冲击时，该保护器件可迅速从高阻切换到低阻态。
一般认为保险丝是最简单、成本最低的保护方案之一。
然而，若可复位PPTC器件能规避因电气短路、电路过载、或客户使用不当所造成的过电流损坏，则许多设备制造商可很容易认识到采用PPTC器件物有所值。
当出现故障后，PPTC器件一般不需要更换；当断开电源以及排除过电流状况后，PPTC器件允许电路恢复至正常工作状态。
采用泰科SiBar晶闸管和PolySwith器件的过电流保护电路。
在不需要可复位功能的应用中，可采用能提供清洁熔断特性以及可把熔断这一事件物理地局限在封装内的大电流表贴保险丝以满足IEEE 802.3af标准的过电流保护要求。
重要的是要注意，一次性使用的保险丝必须要能承受电流冲击和波动。
由开关或雷电瞬变引入的过电压可损坏支持PoE的设备，可采用不同的保护方法。
两类主要的过电压保护器件，一种是箝位器件，另一种是折返式保护器件。
如金属氧化物压敏电阻（MOV）和二极管等箝位器件在工作时，允许达到特定箝位电平的电压施加到负荷上。
电力电子技术课程设计--三相可控整流技术的工程应用
课程设计报告题目三相可控整流技术的工程应用学院名称电气信息学院专业班级 xxxxxxxxxxxxxxx学号 xxxxxxxxxx学生姓名 xxxxx指导教师 xxxxxxx2012年1月12日摘要电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
整流电路技术在工业生产上应用极广。
如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义，这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。
关键词：电力电子三相桥式可控电路整流AbstractPower electronics technology has a very wide range of applications in the power system. It is estimated that in developed countries more than 60% of the electrical energy at least through the end-use of electricity, more than once device processing power electronic converters. Power system in the process leading to the modern power electronics technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave power electronics technology, the modernization of the electric power system is unthinkable.Rectifier circuit technology has very wide application in industrial production. Such as voltage variable speed DC power supply, electrolysis and electroplating DC power. The rectifying circuit is the AC power is converted to DC power circuit. Most of the rectifier circuit by the transformer, rectifier circuit, and filters. It has been widely used in the field of DC motor speed control, generator excitation regulator, electrolysis, electroplating.Rectifier circuit, especially the three-phase bridge controlled rectifier circuit is the most important and the most widely used application circuit in the power electronics technology is not only used in general industrial, is also widely used in the transportation, electric power systems, communication systems, energy systems and other fields. Comparative analysis and study of the three-phase bridge controlled rectifier circuit parameters and the different nature of the work load has great practical significance, this is not only an important part of the learning power electronic circuit theory and engineering practice The practical application of predictive and guiding role.Key words：Power electronic Three-phase bridge controlled circuit Rectifier目录摘要 (2)一.设计任务书 (5)二.设计说明 (6)2.1设计目的 (6)2.2作用 (6)2.3技术指标 (6)三.设计方案的选择 (7)3.1三相桥式可控整流电路原理 (7)3.2三相桥式可控整流电路原理图 (7)3.3三相桥式可控整流电路工作波形 (8)3.4总设计框图 (10)四.触发电路的设计 (11)五.保护电路的设计 (12)5.1过电压保护 (12)5.2过电流保护 (13)六.参数的计算 (14)七.器件选择清单 (15)八.三相桥式可控整流电路的工程应用 (16)九.心得体会 (16)参考文献 (17)一．设计任务书院系：xxxxxxxxx年级：xxxxxx专业班级：xxxxxxxxxx二．设计说明2.1设计目的合理运用所学知识，进行电力电子电路和系统设计的能力，理解和掌握常用的电力电子电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。
5分析说明电力电子装置产生的原因及过电压保护措施
5分析说明电力电子装置产生的原因及过电压保护措施电力电子装置产生的原因分为外因和内因过电压，外因过电压主要来自雷击和系统中操作过程等外边原因，操作过电压，雷击过电压。
内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程包括：换相过电压，关断过电压。
过电压保护措施各电力电子装置视情况采用其中几种。
其中RC3(阀器件换相过电压抑制用RC电路)和RCD（阀器件关断过电压抑制用RCD电路）为抑制内因过电压措施，其功能已属于缓冲电路的范畴。
在抑制外因过电压的措施中，采用RC过电压电路最为常见。
RC过电压抑制电路可接于供电变压器的两侧（通常供电网一侧称网侧，电力电子一侧称阀侧，或电力电子的直流侧。
对大电容的电力电子装置，可采用反向阻断式RC电路。
采用雪崩二极管，阻容吸收，金属氧化物压敏电阻，硒堆和转折二极管等非线性元素来限制或吸收过电压也较常用。
14实现有源逆变的条件外部条件要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值大于变流电路直流侧的平均电压|E|>|Ud| 内部条件要求晶闸管控制角a>90°使Ud为负值17 什么是逆变失败原因逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或逆变颠覆。
原因1触发电路不可靠不能适时准确地给各晶闸管分配脉冲如脉冲丢失，脉冲延时使晶闸管不能换相，使交流电源电压和直流电动势串联形成短路。
2 晶闸管发生故障在应该阻断器件失去阻断能力，该导通不能导通3 在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失（停电）4 换相的裕量角不足引起换相失败1.试画出升降压斩波电路原理图并说明其工作原理及输出电压与a的关系。
[分析题]1]工作原理：当可控开关V处于通态时，电源经V向电感L供电使其贮存能量，此时电流为i1, 方向如图所示。
同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。
电力电子技术试题库答案
二、判断题（每题1分，共10分）
1、 晶闸管的门极既可以控制它的导通，也可以控制它的关断。（ 错 ）2、晶闸管的门极既不能控制它的导通，也不能控制它的关断。（错 ）3、晶闸管的门极可以控制它的导通，但不能控制它的关断。（ 对 ）4、晶闸管的门极不可以控制它的导通，但能控制它的关断。（错 ）5、额定电流为100A的晶闸管，允许通过的最大平均电流为157A。（ 对 ）6、在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维持电流。（ 对 ）7、在室温下门极断开时，晶闸管从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流称为掣住电流。 ( 错 )8、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流。 （ 对 ）9、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为维持电流。 （ 错 ）10、反励式变换器是指开关管导通时电源将电能转换为磁能储存在电感中，开关管截止时再将磁能转换为电能传送给负载。（ 对 ）
三相全控桥整流电路带大电感负载时，输出电压平均值为（2.34U2cosα），晶闸管承受的最大电压为（61/2U2）。38、单结晶体管从截止区转变为负阻区的转折点为（峰点），该点的电压为（Up=ηUbb+UD）。
在升降压变换电路中，当0.5<D<1时为（降压）变换电路，当0<D<0.5时为（升压）变换电路。40、库克变换电路的输出电压为（Uo=-DUd/(1-D)），输出电流为（Io=-(1-D)Id/D）。41、根据输入直流电源特点，逆变电路分为（电压型）和（电流型）逆变电路。42、根据换流方式，逆变电路分为负载换流型、（脉冲换流型）和（自换流型）逆变电路。43、常用的均流措施有（电阻均流）和（电抗均流）两种。44、单结晶体管的负阻特性是指（峰点）和（谷点）之间的特性。45、PWM逆变电路有（异步调制）和（同步调制）两种控制方式。46、有源逆变主要用于（直流电机的可逆调速）、（绕线型异步电动机的串级调速）和高压直流输电以及太阳能发电等。
电力电子技术考试试卷
电力电子技术试题库答案一、填空题（每空1分，共20分）1．电力电子技术是利用（电力电子器件）对电能进行（控制、转换和传输）的技术.2、晶闸管是一种既具有（开关作用），又具有（整流作用）的大功率半导体器件。
3．电力电子技术研究的对象是（电力电子器件的应用）、（电力电子电路的电能变换原理）和电力电子装置的开发与应用。
.4. 电力二极管的主要类型有（普通二极管），（快恢复二极管）和肖特基二极管。
5、电力二极管的主要类型有普通二极管，（快恢复二极管）和（肖特基二极管）。
6、晶闸管的正向特性又有（阻断状态）和（导通状态）之分。
7、半控型电力电子器件控制极只能控制器件的（导通），而不能控制器件的（关断）。
8、电流的波形系数Kf指（电流有效值）和（电流平均值）比值。
9、电力晶体管是一种（耐高压）、（大电流）的双极型晶体管。
10、晶闸管有三个电极，分别是阳极，（阴极）和（门极或栅极）。
二、判断题（每题1分，共10分）1、晶闸管的门极既可以控制它的导通，也可以控制它的关断。
（错）2、晶闸管的门极既不能控制它的导通，也不能控制它的关断。
（错）3、晶闸管的门极可以控制它的导通，但不能控制它的关断。
（对）4、晶闸管的门极不可以控制它的导通，但能控制它的关断。
（错）5、额定电流为100A的晶闸管，允许通过的最大平均电流为157A。
（对）6、在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维持电流。
（对）7、在室温下门极断开时，晶闸管从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流称为掣住电流。
( 错)8、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流。
（对）9、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为维持电流。
（错）10、反励式变换器是指开关管导通时电源将电能转换为磁能储存在电感中，开关管截止时再将磁能转换为电能传送给负载。
电力电子器件保护
a) a) 伏安特性差异
b)
b) 串联均压措施
图1-41
1.8.2
1. 概述
晶闸管的并联
1) 目的：多个器件并联来承担较大的电流 2) 问题：静态和动态特性参数差异→电流分配不均匀 2. 均流措施 • 选用特性参数尽量一致的器件 • 采用均流电抗器 • 用门极强脉冲触发也有助于动态均流 • 当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串 后并的方法联接方法
• 内因过电压 电力电子装置内部器件的开关过程引起 (1) 换相过电压 原因: 线路电感→晶闸管(或与全控型器件反并联的二极管) 在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流 流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小→两端 感应出高电压。 (2) 关断过电压 原因: 全控型器件关断时，正向电流迅速降低→线路电感 →器件两端感应出的过电压。
1.7.2
过电流保护
1. 过电流形式—过载和短路 过电流原因举例 电网电压波动过大； 内部管子损坏或触发电路故障，引起两相短路；
整流电路直流侧出现短路、逆变失败引起短路；
环流过大、控制系统故障。
1.7.2
过电流保护
变压器 电流互感器 快速熔断器 变流器 直流快速断路器 负载
2. 常用保护措施
混 合 IGBT 型
（
MCT
双 极
SIT H 晶闸管
T TO RC G LT T
功率SIT 极
（
复 合 型
GT R
型
肖特基势垒二极管 型
I 电力二极管 AC
TR
• 双极型：电力二极管、晶闸管、 GTO、GTR和SITH • 复合型：IGBT和MCT
电力电子器件分类“树” 图1-42
本章小结
电压保护电路原理
电压保护电路原理电压保护电路什么是电压保护电路？电压保护电路是一种用来保护电路及元器件免受过高电压损害的装置。
它可以检测到电压超过安全范围的情况，通过有效地限制电流，从而保护电子设备的安全运行。
为什么需要电压保护电路？在电路中，电压异常会导致电流过大，从而损坏电子元器件甚至引发火灾等严重事故。
而电压保护电路可以防止这种情况发生，保障电路的稳定运行。
电压保护电路的工作原理1.过压保护：当电压超出设定值时，过压保护电路会迅速将电路分离，以避免电流过大。
2.欠压保护：当电压低于设定值时，欠压保护电路会切断电源供应，防止设备由于电压过低而无法正常工作。
3.过流保护：当电路中的电流超过额定值时，过流保护电路会自动切断电源，以保护电路和元器件。
4.短路保护：当电路中发生短路时，短路保护电路会迅速切断电流，以避免设备损坏或者火灾等安全事故。
常见的电压保护电路1.电压稳压器：电压稳压器用于稳定输出电压，可在电压波动的情况下保持输出电压恒定。
2.过压保护二极管：过压保护二极管可将过高的电压引流至地，以保护其后面的电路和元器件。
3.过压保护开关：过压保护开关可以监测电压并在电压过高时迅速切断电源。
4.断路器：断路器是一种能够在电流超过设定值时切断电路的保护装置，常用于家庭电路保护。
电压保护电路的应用范围电压保护电路广泛应用于各个领域，如电源供应、通信设备、工业自动化、电子仪器仪表等。
它们能够有效保护设备免受电压异常带来的损害，提高设备的可靠性和寿命。
总结电压保护电路是一种重要的装置，用于保护电路和元器件免受过高电压的损害。
它通过过压、欠压、过流和短路保护等机制，确保电子设备的安全运行。
在现代电子设备中，电压保护电路的应用至关重要，能够提高设备的可靠性、稳定性和安全性。