Make your own free website on Tripod.com
PROTECCION CONTRA di/dt


Un tiristor requiere de un tiempo mínimo para dispersar la conducción de la corriente en forma uniforme a través de las uniones. Si la velocidad de elevación de la corriente del ánodo es muy alta en comparación con la velocidad de dispersión del proceso de activación, aparecerá un punto de calentamiento, debido a una alta densidad de corriente, por lo que el dispositivo puede faltar, debido a una temperatura excesiva.

Los dispositivos prácticos deben protegerse contra un di/dt alto. Como ejemplo, consideremos el circuito de la figura 1. Bajo una operación de régimen permanente, Dm conduce cuando el tiristor T1 está desactivado. Si T1 se dispara cuando Dm aún está conduciendo, di/dt puede resultar muy alto y solamente limitado por la inductancia dispersa del circuito.


Figura 1
En la práctica, di/dt se limita al añadir un inductor en serie Ls, tal y como aparece en la figura 1. El di/dt directo es:
donde Ls es la inductancia en serie, que incluye cualquier inductancia dispersa.

PROTECCION CONTRA dv/dt



Si el interruptor S1 de la figura 2a se cierra en t=0, se aplicará un escalón de voltaje a través del tiristor T1 por lo que dv/dt puede ser lo suficientemente alto para activar el dispositivo. El dv/dt se puede limitar conectando el capacitar Cs, como aparece en la figura 2a. Cuando el tiristor T1 se active, la corriente de descarga del capacitor estará limitada por el resistor Rs, como aparece en la 2b.

Con un circuito RC conocido como circuito de freno, el voltaje a través del tiristor se elevará en forma exponencial, como se muestra en la figura 2c, y el circuito dv/dt puede encontrarse aproximadamente a partir de:

El valor de la constante de tiempo del freno t = RsCs se puede determinar de la ecuación anterior a partir de un valor conocido dv/dt. El valor de Rs se encuentra a partir de la corriente de descarga ITD.
Es posible utilizar más de una resistencia para dv/dt y para la descarga, tal y como aparece en la figura 2d dv/dt queda limitado por Ri y por Cs. (R1 + R2) limita la corriente de descarga, de modo que
La carga puede formar un circuito en serie con la red de freno, la relación de amortiguación d de una ecuación de segundo orden es:
donde Ls, es la inductancia dispersa, y L y R son la inductancia y la resistencia de la carga, respectivamente.

Figura 2
A fin de limitar el excedente de voltaje pico aplicado a través del tiristor, la relación de amortiguación se utiliza en el rango de 0.5 a 1.0. Si la inductancia de la carga es alta, que por lo general es el caso, R1 puede ser alto y Cs puede ser pequeño, para retener el valor deseado de la relación de amortiguación. Un valor alto de Rs reducirá la corriente de descarga y un valor bajo de Cs reducirá la pérdida del circuito de freno. Los circuitos de la figura 2 deberán ser totalmente analizados a fin de determinar el valor requerido de la relación de amortiguación para limitar dv/dt a un valor deseado. Una vez conocida la relación de amortiguación, se pueden determinar Rs y Cs. Por lo general, se utiliza la misma red RC o de freno, tanto para la protección dv/dt como para suprimir el voltaje transitorio debido al tiempo de recuperación inversa.