在所有工業控制系統中,變頻驅動器(VFD)/逆變器通常安裝在電動機的前端,以調節速度并節省能源。根據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鍵組件,因此它們的操作,性能和可靠性對于保持不間斷電源至關重要。本應用筆記重點關注即使在不利條件下也可幫助確保VFD的可靠性和運行的TVS二極管。
由于VFD /逆變器是提供電源的關鍵組件,因此它們的操作,性能和可靠性對于保持不間斷電源至關重要。本應用筆記重點關注即使在不利條件下也可幫助確保VFD的可靠性和運行的TVS二極管。

在上圖中,橙色塊突出顯示了交流線路保險絲,以提供過流或短路保護。。藍色方框表示瞬態抑制器,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期水平和所涉及的交流線路電路拓撲。例如,如果按照圖1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20D391K(250V)高浪涌電流徑向引線壓敏電阻用于線對線(差模)保護,
三個MOV以星形配置連接,并與另一個GDT分開接地。這將提供線對線和線對地保護。選擇MOV時,還必須考慮鉗位電壓。對于這種情況,當兩個20D391K壓敏電阻串聯連接以提供差動保護時,它們產生的鉗位電壓約為1400V。
對于整流二極管,電容器和IGBT(絕緣柵雙極晶體管),額定電壓應大于此值,以便為整個系統提供足夠的電壓保護。有時,很難為整個系統提供電壓保護,尤其是對于600V或更高的高功率線路電壓應用而言。對于這些情況,雷卯電子建議使用附加的(或次級)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。
如上面圖中的粉紅色方框所示,可以添加兩個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。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AK3-380C TVS二極管的最大鉗位電壓為1040V,遠低于MOV。
結果,它們為6裝IGBT提供了出色的浪涌保護,同時將電路保持在正常工作條件下。添加這些TVS二極管可為設計人員在選擇整流二極管和IGBT時提供更大的靈活性。
雷卯電子EMC實驗室提供免費雷擊浪涌測試。

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