Protección contra fallas SCR

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Me gustaría usar 2 SCR en configuración antiparalela para controlar la potencia a una carga resistiva total (20A) usando 240Vac (línea a línea). Configuración bastante típica y parte de una gran cantidad de hojas de datos de SCR. La aplicación tiene un interruptor de ENCENDIDO / APAGADO que controla en parte si los SCR están ENCENDIDOS (utilizando el disparo por cruce de cero)

El problema a superar es la falla en un SCR. Si un SCR falla, pierdes el control de la carga. Así que he agregado un segundo conjunto de SCR para control redundante. Un conjunto controla el "lado de la línea" de la carga y el "lado de retorno", de modo que si un SCR falla, el otro conjunto de SCR permitirá el control de la potencia.

Sin embargo, el problema con eso, es el hecho de que, si un SCR falla, la carga tendrá energía durante medio ciclo en un extremo, mientras que el otro extremo se desconecta de manera efectiva. Eso causa un posible fallo de seguridad en el caso de una esquina si una persona "apaga" el interruptor pero la carga tiene un potencial en una de las patas.

Mi pregunta es cómo se puede crear un SCR a prueba de fallos. Un fusible no funcionará ya que la corriente estará dentro de los límites. Mi dispositivo necesita funcionar a -40C.

    
pregunta DIODEX

3 respuestas

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No puedes hacer algo totalmente a prueba de fallas. Sin embargo, puede hacer menos probable la falla y puede hacer que la falla sea menos problemática.

Primero, hazlo menos problemático. Si tiene dos interruptores, uno a cada lado de la carga, una falla de uno podría dejar la carga conectada al polo de la red "equivocado". Esto se puede mitigar colocando los dos SCR en serie en su interruptor de "mayor confiabilidad" y colocando esos en el polo que desea cambiar.

Si la falla de cualquier interruptor dado es independiente de la de los otros (y esto puede ser cierto para algunos mecanismos, como un rayo de rayos cómicos, y no para otros, como un pico de sobretensión, sobrecalentamiento, sobrecorriente o vejez ), luego poner varias unidades en serie hará menos probable la falla. Si un interruptor tiene una falla en 1 en 1000 operaciones, entonces 2 interruptores serán 1 en 1 millón, y 3 interruptores serán i en 10 ^ 9.

Como puede ver en mi lista, cuáles fallas serían aleatorias y qué relacionadas, probablemente es mejor proteger las SCR de las condiciones de fallas que a una serie de ellas.

    
respondido por el Neil_UK
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Protegiéndose contra la falla de un solo punto en el SCR, debe separarlos.

Quizás algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Nota: Esto solo protege contra (proporciona redundancia) un SCR que va en cortocircuito, asumiendo que este es el modo de falla que ve con más frecuencia. Supongo que esto es cierto si tiene un aumento de corriente inicial en su carga resistiva (a medida que se calienta).

    
respondido por el Jack Creasey
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Sugeriría un relé mecánico en serie (o, más apropiadamente a altas corrientes, un contactor) como respaldo a los SCR.

No obtendrá la caída de voltaje y la disipación de energía asociada que obtendría de un SCR, y los contactores aplicados de manera adecuada rara vez se cierran.

Tenga en cuenta que un cortocircuito momentáneo aplicado a las SCR de la serie someterá a las dos SCR de la serie a la misma oleada de corriente y es probable que cause un daño similar (por ejemplo, causando que se vuelvan cortos) a ambas. Es probable que también estén sujetos a la misma temperatura, otra causa probable de falla. También debe detectar cuándo falla uno y tomar las medidas adecuadas, por razones que deberían ser obvias.

Un principio que se aplica con frecuencia en los sistemas de seguridad es utilizar diferentes tipos de dispositivos para obtener un mayor nivel de seguridad. Por ejemplo, una prensa puede tener un bloqueo eléctrico, una barra hidráulica y una mecánica que detiene el movimiento. Los tres tendrían que fallar (o ser evitados deliberadamente) para causar lesiones al operador.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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