Che cos'è un dispositivo di protezione per semiconduttori come IGBT o tiristore?
Dispositivi di protezione per IGBT e tiristi
IGBT e tiristi sono potenti dispositivi a semiconduttore utilizzati in varie applicazioni come l'elettronica di potenza, il controllo del motore e la saldatura. A causa delle loro capacità di gestione dell'alta potenza, sono soggetti a vari guasti se non adeguatamente protetti. Ecco alcuni dispositivi di protezione comuni:
1. Protezione eccessiva:
* fusibili: I fusibili ad azione rapida sono essenziali per la protezione del corto circuito. Interrompono rapidamente il percorso attuale, impedendo danni all'IGBT o al tiristore.
* Interruttori di circuito: Gli interruttori di circuito forniscono una protezione da sovracorrente regolabile e possono essere ripristinati dopo un guasto.
* Sensori di sovracorrente: Questi monitorano la corrente che scorre attraverso il dispositivo e attiva un circuito di protezione quando si superano una soglia predefinita.
2. Protezione da sovratensione:
* Suppressori di tensione transitoria (TV): Questi dispositivi assorbono e dissipano i picchi di tensione transitoria, proteggendo il dispositivo dai danni.
* Varistor: Simile ai TV, questi dispositivi bloccano la tensione a un livello di sicurezza in condizioni di sovratensione.
* Circuiti snubber: Questi circuiti vengono utilizzati per sopprimere i transitori di tensione causati da carichi induttivi.
3. Protezione della temperatura:
* Sensori termici: Questi monitorano la temperatura del dispositivo e i circuiti di protezione del grilletto quando si superano un limite predefinito.
* Dispensi di calore: Questi sono usati per dissipare il calore generato dall'IGBT o dal tiristore, prevenendo il surriscaldamento.
* Sistemi di raffreddamento: I sistemi di raffreddamento ad aria forzata o liquido possono essere utilizzati per mantenere la temperatura del dispositivo entro limiti sicuri.
4. Protezione del corto circuito:
* fusibili e interruttori: Come accennato in precedenza, questi sono cruciali per la protezione del corto circuito.
* Circuiti di rilevamento di cortocircuiti: Questi circuiti monitorano la tensione attraverso il dispositivo e misurano le misure di protezione quando viene rilevato un corto circuito.
5. Altre misure di protezione:
* Protezione del circuito di guida del gate: Il circuito di guida di gate, che controlla l'IGBT o il tiristore, richiede protezione dai transitori di tensione e dalle sovracorrenti.
* Isolamento: L'isolamento del dispositivo da fonti ad alta tensione o terreno può impedire danni dalle correnti randagi.
* Ridondanza: L'uso di più dispositivi in parallelo o serie può aumentare l'affidabilità del sistema fornendo il backup in caso di guasto.
Scegliere il giusto dispositivo di protezione:
La selezione dei dispositivi di protezione dipende da diversi fattori, tra cui:
* Applicazione: L'applicazione specifica determinerà i livelli di protezione richiesti.
* Livello di potenza: Livelli di potenza più elevati richiedono misure di protezione più solide.
* Ambiente operativo: Fattori come la temperatura, l'umidità e le vibrazioni possono influenzare la scelta dei dispositivi di protezione.
* Costo: È essenziale bilanciare l'efficacia della protezione con il costo.
Nota: È fondamentale consultare un esperto per progettare uno schema di protezione completo su misura per i requisiti specifici della tua domanda.