如何确保VFD的可靠性和运行的TVS二极管

在所有工业控制系统中，变频驱动器(VFD)/逆变器通常安装在电动机的前端，以调节速度并节省能源。根据不同的输入电压要求，逆变器通常分为低压(110、220和380V)，中压(690、1140和2300V)或高压(3、3.3、6、6.6和10kV)。

由于VFD /逆变器是提供电源的关键组件，因此它们的操作，性能和可靠性对于保持不间断电源至关重要。本应用笔记重点关注即使在不利条件下也可帮助确保VFD的可靠性和运行的TVS二极管。

在上图中，橙色块突出显示了交流线路保险丝，以提供过流或短路保护。蓝色方框表示瞬态抑制器，用于防止雷电引起的电涌或电源线的谐波电压中断造成的损坏。金属氧化物压敏电阻(MOV)由于其高功率性能而被广泛用高压交流威廉希尔官方网站 。所需的MOV额定值将取决于浪涌电流的预期水平和所涉及的交流线路威廉希尔官方网站 拓扑。例如，如果按照图1所示连接AC 380V电源，为了满足3kA，8 / 20µs的雷电浪涌要求，可以将三个20D391K(250V)高浪涌电流径向引线压敏电阻用于线对线(差模)保护，

三个MOV以星形配置连接，并与另一个GDT分开接地。这将提供线对线和线对地保护。选择MOV时，还必须考虑钳位电压。对于这种情况，当两个20D391K压敏电阻串联连接以提供差动保护时，它们产生的钳位电压约为1400V。

对于整流二极管，电容器和IGBT(绝缘栅双极晶体管)，额定电压应大于此值，以便为整个系统提供足够的电压保护。有时，很难为整个系统提供电压保护，尤其是对于600V或更高的高功率线路电压应用而言。对于这些情况，雷卯电子建议使用附加的(或次级)大功率TVS二极管，该二极管具有精确的低压钳位能力，可为整流二极管，电容器和IGBT提供差分保护。

如上面图中的粉红色方框所示，可以添加两个AK3-380C TVS二极管，以在最大3kA，8 / 20µs的浪涌电流期间提供差分保护。AK3-380是一款双向大功率TVS二极管，额定值为3kA(8 / 20µs)，隔离电压为380V。两个AK3-380C TVS二极管的最大钳位电压为1040V，远低于MOV。

结果，它们为6装IGBT提供了出色的浪涌保护，同时将威廉希尔官方网站 保持在正常工作条件下。添加这些TVS二极管可为设计人员在选择整流二极管和IGBT时提供更大的灵活性。

编辑：黄飞