原野里那郁郁葱葱的植物,叫我们丝毫感受不到秋天的萧索,勃勃生机与活力仍在田间高山涌动。谷子的叶是墨绿的,长而大的谷穗沉甸甸地压弯了昨日挺拔的脊梁;高粱仍旧那么苗条,满头漂亮的红缨挥洒出秋的风韵;那纵横原野的林带,编织着深绿浅黄的锦绣,抒写出比之春夏更加丰富的生命色彩。
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复合开关:当仔细分析研究了交流接触器和可控硅开关的各自优缺点之后发现,如果把二者巧妙地结合来,优势互补,发挥接触器运行功耗小和可控硅开关过零投切的优点,便是一个较为理想的投切元件,这就是开发复合开关的基本思路,这种投切开关同时具备了交流接触器和电力电子投切开关二者的优点,不但抑制了涌流、避免了拉弧而且功耗较低,不再需要配备笨重的散热器和冷却风扇。要把二者结合起来的关键是相互之间的时序配合必须默契,可控硅开关负责控制电容器的投入和切除,交流接触器负责保持电容器投入后的接通,当接触器投入后可控硅开关就立即退出运行,这样就避免了可控硅元件的发热。这种看似很理想的复合开关自从2002 年开始,由原来全国仅数家企业研发生产,至今已扩展到数十家企业,虽外型结构或电路有所不同,但内在原理基本相同:用小形三端封装的可控硅作为电容器的投入和切除单元,用大功率永磁式磁保持继电器代替交流接触器负责保持电容器投入后的接通,其过零检测元件是一粒电压过零型光耦双向可控硅。从原理上看是理想的投切元件,但实际上并非如此,它存在下面一些缺陷:
(1)小形三端(TOP)封装可控硅由于结构性的原因,目前这类型式的可控硅其短时通流容量不能做得很低(低于60A ),反向耐压一般也只能达到1600V 左右,这就限制了它的应用范围。由仿真和计算证明在38OV 的系统电压下,电容器理想开断时的稳态过电压就可能达到1600V ,当系统电压高于380V (这是常有的情况)或非理想开断时的暂态过电压就可能远大于可控硅的反向耐压位1600V,众所周知可控硅是一种对热和电冲击很敏感的半导体元件,一旦出现冲击电流或电压超过其容许值时,就会立即使其永久性的损坏。实际运行情况已经表明了复合开关的故障率相当高。
(2)由于采用了可控硅等电子元器件其结构复杂成本上升,与交流接触器在价格上难以相比。
(3)复合开关的过零是由电压过零型光耦检测控制的,从微观上看它并不是真正意义上的过零投切,而是在触发电压低于16V~40V 时(相当于2~5电度)导通,因而仍有一点涌流。
(4)复合开关技术既使用可控硅又使用继电器,于是结构就变得相当复杂,并且由于可控硅对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。
