对于可控硅整流器（SCR）的正常工作，工作条件不得超过SCR的规定额定值。但实际上，SCR可能会出现异常情况，如过压、过流、高dv/dt、高dI/dt和过热。这可能导致SCR工作异常，并可能导致不必要的接通或永久性损坏。因此，在本文中，我们将看到各种晶闸管保护或可控硅保护确保晶闸管可靠和满意运行的方案。

有五种不同类型的SCR保护方案可用。

1.过电压保护

2.过流保护

3.dv/dt保护

4.dI/dt保护

5.热防护

过电压保护

过电压有两种类型

1.外部过电压

2.内部过电压

外部过电压

这些故障是由于发动机流量中断引起的现在的在向SCR供电的供电系统或输电线路中，或由于向SCR供电的输电线路中引起的雷击。因此，我们需要防止外部过电压。

内部过电压

换相过程后，SCR内部可能会产生较大的电压。反向恢复电流随高di/dt突然衰减，从而导致高反向电压。V=L（di/dt），如果di/dt高，那么V会大，如果这种高电压超过击穿电压（V_博)对于SCR，SCR错误触发并可能损坏。因此，我们需要防止内部过电压。

考虑下面的电路，假设门信号为零。

五、_{SCR（指定）}=可控硅的额定电压

如果V_s>五_{SCR（指定）}

然后SCR可能会错误触发，并可能损坏。

如果V_sSCR（指定）

然后，在应用闸门信号且SCR安全之前，不会触发SCR。

保护措施

非线性电阻器即变阻器用于防止过压。在电力电子中，最好使用金属氧化物硅（MOS）型压敏电阻。

如果V_s>五_{SCR（指定）}

然后反对变阻器的电阻将变低，电流将通过它。因此SCR是安全的。

如果V_sSCR（指定）

然后，变阻器的电阻将变高，SCR可能会被栅极信号触发。

过电流保护

如果SCR受到过电流（由于故障电流或浪涌电流或短路电流）的影响，则SCR可能会损坏，因为SCR的结温可能会以非常高的速率升高，并且加热效果会非常高。因此，它可能会对SCR造成永久性损坏。

我_{SCR（指定）}=可控硅的额定电流

如果我>我_{SCR（指定）}

然后，SCR可能会因接头处过热而永久损坏。

如果我<我_{SCR（指定）}

那么SCR就安全了。

保护措施

对于过电流保护，熔丝或者可以使用断路器。图4显示了使用FACLF进行SCR过电流保护。FACLF代表快速动作限流熔断器。

注:当使用过电流保护时，在为此目的设计保险丝时，热量必须恒定^2.t乘积必须是常数。这里I是流过保险丝或SCR的电流，t是持续时间。因此，为了保护SCR^2.t） 保险丝的额定值必须小于（I^2.t） SCR的额定值。

我^2.t=常数

我_1.^2.T_1.=我_2.^2.T_2.=我_3.^2.T_3.=…=I_N^2.T_N=常数

要保护的SCR，

(一)^2.（t）_{额定值（保险丝）}<（一）^2.（t）_{额定值（SCR）}

或

(一)_{额定值（保险丝）}<（一）_{额定值（SCR）}

dI/dt保护

不能允许通过SCR的电流快速增加，因为SCR将形成热点并可能损坏。

那么SCR是安全的

然后SCR可能会受到损坏，因此需要针对高dI/dt进行保护。

保护措施

为了限制dI/dt的极高值，需要一个电感器（L_s)在与SCR串联的电路中使用感应器（L）_s)它被称为电流缓冲电感器或dI/dt电感器。

dv/dt保护

考虑正向阻塞模式下的SCR，如图6所示。_1.和J_3.将正向偏置，并连接J_2.将反向偏置。这个结J_2.表现为电容器（具有电容C_j2)如图7所示，由于交叉口存在电荷。A充电电流，I_充电，将流经SCR。如果V是接头J上的电压_2.然后充电电流如下所示：

C_j2是恒定的，因此

随着dV/dt的增加，充电电流增加。从上述讨论可以得出以下结论：

如果我_充电>我_闭锁

然后SCR将被触发，SCR将打开。

如果我_充电闭锁

那么可控硅将处于前向阻断模式，因此关闭。

如果阳极到阴极电压的上升率高，则通过结J的充电电流_2.电容器可能足以接通SCR。这种不必要的接通可能是由于噪声信号（由其他设备引起的电压杂散尖峰）引起的。充电电流的高值也可能损坏SCR。必须保护SCR不受制造商规定的SCR最大允许dv/dt的影响。

那么SCR将不会被触发。

然后SCR被错误触发，因此需要针对高dv/dt进行保护。

保护措施

为了防止由于较大的dv/dt导致SCR不必要的导通，可以与SCR并联使用电压缓冲电路。

热防护

SCR工作有许多损失。这些损失如下

1. 传导损耗（正向传导模式下）
2. 开关损耗（在接通和断开过程中）
3. 与泄漏电流相关的损耗（正向闭锁模式或反向闭锁模式期间）
4. 栅极电路损耗（由于栅极电流的流动）

由于上述损耗，SCR的温度可能会超过SCR的允许温度额定值，并且SCR可能会损坏。因此，SCR需要保护以防这种情况。

保护措施

为了保护SCR免受高温影响，SCR安装在散热器上。为了获得最佳效果，散热器通常由铝.

在设计散热器之前，首先，请参阅电气和热类比。

没有。	电量	热量
1.	电荷（库仑）	热量（焦耳）
2.	电位差（伏特）	温差（摄氏度或摄氏度）
3.	充电流量 或 电流（安培）	热流率 或 热功率（瓦特）
4.	电阻（欧姆或伏特/安培）	热阻（摄氏度/瓦特）

考虑下面的图表。

T_J=结温

T_C=外壳温度

T_s=水槽温度

T_A.=大气或环境温度

T_J>T_C>T_s>T_A.

热流如下

交叉路口→ 案例→ 下沉→ 大气（或环境）。

通过使用上述电气类比，晶闸管（或SCR）的热等效电路如图10所示。

θ_jc=从接头到外壳的热阻

θ_反恐精英=从外壳到散热器的热阻

θ_sa=从散热器到大气的热阻

晶闸管结P产生的平均热耗率_平均值可以从上述电路中找到。