變頻驅(qū)動(dòng)器VFD/ IGBT逆變器的過(guò)壓保護(hù)6KV

在所有工業(yè)控制系統(tǒng)中，變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)/逆變器通常安裝在電動(dòng)機(jī)的前端，以調(diào)節(jié)速度并節(jié)省能源。根據(jù)不同的輸入電壓要求，逆變器通常分為低壓(110、220和380V)，中壓(690、1140和2300V)或高壓(3、3.3、6、6.6和10kV)。

由于VFD /逆變器是提供電源的關(guān)鍵組件，因此它們的操作，性能和可靠性對(duì)于保持不間斷電源至關(guān)重要。本應(yīng)用筆記重點(diǎn)關(guān)注即使在不利條件下也可幫助確保VFD的可靠性和運(yùn)行的TVS二極管。

由于VFD /逆變器是提供電源的關(guān)鍵組件，因此它們的操作，性能和可靠性對(duì)于保持不間斷電源至關(guān)重要。本應(yīng)用筆記重點(diǎn)關(guān)注即使在不利條件下也可幫助確保VFD的可靠性和運(yùn)行的TVS二極管。

在上圖中，橙色塊突出顯示了交流線路保險(xiǎn)絲，以提供過(guò)流或短路保護(hù)。。藍(lán)色方框表示瞬態(tài)抑制器，用于防止雷電引起的電涌或電源線的諧波電壓中斷造成的損壞。金屬氧化物壓敏電阻(MOV)由于其高功率性能而被廣泛用高壓交流電路。所需的MOV額定值將取決于浪涌電流的預(yù)期水平和所涉及的交流線路電路拓?fù)?。例如，如果按照?qǐng)D1所示連接AC 380V電源，為了滿足3kA，8 / 20μs的雷電浪涌要求，可以將三個(gè)20D391K(250V)高浪涌電流徑向引線壓敏電阻用于線對(duì)線(差模)保護(hù)，

三個(gè)MOV以星形配置連接，并與另一個(gè)GDT分開(kāi)接地。這將提供線對(duì)線和線對(duì)地保護(hù)。選擇MOV時(shí)，還必須考慮鉗位電壓。對(duì)于這種情況，當(dāng)兩個(gè)20D391K壓敏電阻串聯(lián)連接以提供差動(dòng)保護(hù)時(shí)，它們產(chǎn)生的鉗位電壓約為1400V。

對(duì)于整流二極管，電容器和IGBT(絕緣柵雙極晶體管)，額定電壓應(yīng)大于此值，以便為整個(gè)系統(tǒng)提供足夠的電壓保護(hù)。有時(shí)，很難為整個(gè)系統(tǒng)提供電壓保護(hù)，尤其是對(duì)于600V或更高的高功率線路電壓應(yīng)用而言。對(duì)于這些情況，雷卯電子建議使用附加的(或次級(jí))大功率TVS二極管，該二極管具有精確的低壓鉗位能力，可為整流二極管，電容器和IGBT提供差分保護(hù)。

如上面圖中的粉紅色方框所示，可以添加兩個(gè)AK3-380C TVS二極管，以在最大3kA，8 / 20μs的浪涌電流期間提供差分保護(hù)。AK3-380是一款雙向大功率TVS二極管，額定值為3kA(8 / 20μs)，隔離電壓為380V。兩個(gè)AK3-380C TVS二極管的最大鉗位電壓為1040V，遠(yuǎn)低于MOV。

結(jié)果，它們?yōu)?裝IGBT提供了出色的浪涌保護(hù)，同時(shí)將電路保持在正常工作條件下。添加這些TVS二極管可為設(shè)計(jì)人員在選擇整流二極管和IGBT時(shí)提供更大的靈活性。

雷卯電子EMC實(shí)驗(yàn)室提供免費(fèi)雷擊浪涌測(cè)試。